接触法制硫*工艺中,其主反应在450℃并有催化剂存在下进行:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)+190k...
问题详情:
接触法制硫*工艺中,其主反应在450℃并有催化剂存在下进行:2SO2(g) + O2(g)2SO3(g) + 190 kJ
(1)该反应的平衡常数表达式K =___________,该反应450℃时的平衡常数_________500℃时的平衡常数(填“>”“<”或“=”)。
(2)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20 mol SO2和0.10 mol O2,半分钟后达到平衡,测得容器中含SO3 0.18 mol,则v(O2) =____________mol/(L·min)
(3)请写出提高SO2转化率的两种方法__________________、___________________。
(4)根据反应方程式,请在图中,绘制反应方向箭头,并在合适位置标明物质与热量 ___________。
(5)将SO2与SO3的混合气体持续通入一定量的NaOH溶液中,产物中某离子的物质的量浓度与通入气体的体积有如图所示关系,该离子是______________。
【回答】
【*】 (1). k = [SO3]2 / [O2][SO2]2 (2). > (3). 0.036 mol/(L·min) (4). 加压 (5). 降温 (6). (7). HSO3—
【解析】
【分析】
(1)2SO2(g) + O2(g)2SO3(g) + 190 kJ ,该反应的平衡常数表达式k = [SO3]2 / [O2][SO2]2,该反应的正反应是放热反应,升温平衡向逆反应方向移动。
(2)根据三段式解答。
(3)2SO2(g) + O2(g)2SO3(g) + 190 kJ,该反应的正反应是放热反应,正反应是气体体积减小的反应,故提高SO2转化率可以加压和降温。
(4)该反应的正反应是放热反应,即反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量。
(5)该过程发生的离子方程式有:SO3+2OH-=SO42-+H2O,SO2+2OH-= SO32-+ H2O,SO2+ SO32-+ H2O=2HSO3-,HSO3-+ OH-= SO32-+ H2O。
【详解】(1)2SO2(g) + O2(g)2SO3(g) + 190 kJ ,该反应的平衡常数表达式k = [SO3]2 / [O2][SO2]2,该反应的正反应是放热反应,升温平衡向逆反应方向移动,故450℃时的平衡常数比500℃时的平衡常数大,故*为:k = [SO3]2 / [O2][SO2]2;>。
(2) 2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)
起始(mol) 0.20 0.10 0
转化(mol) 0.18 0.09 0.18
平衡(mol) 0.02 0.01 0.18
v(O2) =(0.09mol/5L)/0.5min=0.036 mol/(L·min),故*为:0.036 mol/(L·min)。
(3)2SO2(g) + O2(g)2SO3(g) + 190 kJ,该反应的正反应是放热反应,正反应是气体体积减小的反应,故提高SO2转化率可以加压和降温,故*为:加压;降温。
(4)该反应的正反应是放热反应,即反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量,
,故*为:。
(5)根据图像可知,该过程发生的离子方程式有:
SO3+2OH-=SO42-+H2O,SO2+2OH-= SO32-+ H2O,SO2+ SO32-+ H2O=2HSO3-,HSO3-+ OH-= SO32-+ H2O,该离子是HSO3—,故*为:HSO3—。
知识点:化学反应速率 化学平衡
题型:综合题