工業(yè)上用接觸法制硫酸的原理之一是SO2的催化氧化反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g) ΔH=-196kJ?mol-1。
(1)幾種物質(zhì)的相對能量如表所示。
物質(zhì) | SO2(g) | NO2(g) | SO3(g) | NO(g) |
相對能量/(kJ/mol) | 99 | 429 | 0 | 486 |
①2NO(g)+O2(g)?2NO2(g) ΔH1;
②SO2(g)+NO2(g)?NO(g)+SO3(g) ΔH2;
從能量角度分析,在該反應(yīng)中NO的作用是
降低活化能
降低活化能
。根據(jù)圖甲可知,反應(yīng) ②
②
(填“①”或“②”)控制總反應(yīng)速率。(2)在體積相同的甲、乙兩個密閉容器中,起始投入SO2、O2的量完全相同,在不同條件下發(fā)生上述反應(yīng)。
甲 | 乙 | |
反應(yīng)條件 | 500℃、恒容 | 500℃、恒壓 |
平衡常數(shù) | K1 | K2 |
SO2的平衡轉(zhuǎn)化率 | a1 | a2 |
c(SO3) | c1 | c2 |
混合氣體平均摩爾質(zhì)量 | M1 | M2 |
B
B
(填字母)。A.K1<K2
B.a1<a2
C.c1>c2
D.M1>M2
(3)在恒容密閉容器中起始按c(O2):c(SO2)為2:1、1:1、1:2投料,測得SO2的平衡轉(zhuǎn)化率與投料比[x=
c
(
O
2
)
c
(
S
O
2
)
①x1代表的投料比為
1:2
1:2
。②隨著溫度升高,不同投料比對應(yīng)的轉(zhuǎn)化率趨向相同,其主要原因可能是
隨著溫度升高,溫度對平衡起決定作用,投料比對平衡影響逐漸減小
隨著溫度升高,溫度對平衡起決定作用,投料比對平衡影響逐漸減小
。③M點對應(yīng)的總壓強為1.3Mpa,M點對應(yīng)的溫度下,該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)Kθ為
2
2
?!疽阎河酶鹘M分的標(biāo)準(zhǔn)分壓計算的平衡常數(shù)叫標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù),分壓=總壓×該組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),標(biāo)準(zhǔn)分壓pθ=p
p
0
④在T0℃時,向恒容密閉容器中充入SO2、SO3、O2三種氣體,它們的分壓依次為0.1MPa、0.3MPa、0.2MPa,此時反應(yīng)
向左進(jìn)行
向左進(jìn)行
(填“向左進(jìn)行”“向右進(jìn)行”或“處于平衡狀態(tài)”)。【考點】化學(xué)平衡的計算;反應(yīng)熱和焓變.
【答案】降低活化能;②;B;1:2;隨著溫度升高,溫度對平衡起決定作用,投料比對平衡影響逐漸減??;2;向左進(jìn)行
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:11引用:2難度:0.5
相似題
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1.CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當(dāng)今科學(xué)研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應(yīng)如下:
Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應(yīng))
Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應(yīng))
(1)反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步:
i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應(yīng)速率較快)
ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應(yīng)速率較慢)
①ΔH1=
②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對反應(yīng)I速率影響更大,其原因是
(2)向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,選擇不同溫度對相關(guān)量的影響如圖所示,工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,反應(yīng)選擇800℃的原因是
(3)在800℃時,=n(CO2)n(C2H6),充入一定體積的密閉容器中,在有催化劑存在的條件下,只發(fā)生主反應(yīng),初始壓強為P,一段時間達(dá)到平衡,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=13
(4)工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生如下反應(yīng):2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時,向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過程中CH4的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示。實驗測得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4)?c2(H2),k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān),則T溫度時═k逆k正
(5)我國科學(xué)家使用電化學(xué)的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4。
①M是電源的
②陽極電極反應(yīng)式是發(fā)布:2024/12/17 20:30:1組卷:24引用:2難度:0.6 -
2.一定條件下,可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計算分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù).在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計算平衡常數(shù)更方便.下列說法不正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:134引用:1難度:0.7 -
3.工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO,以氨氣、氧氣為原料,在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2,兩個競爭反應(yīng)化學(xué)方程式如下:
Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)
現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中,在上述催化劑作用下反應(yīng),相同時間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
已知:有效轉(zhuǎn)化率=×100%制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量原料總的轉(zhuǎn)化量
下列說法不正確的是( ?。?/h2>發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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