接触法制硫酸工艺中,其主反应在450℃并有催化剂存在下进行…——2010 高考化学第 25 题答案解析

2010_上海卷

2010 上海 第 25 题 解答题 区分题
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25.接触法制硫酸工艺中,其主反应在450℃并有催化剂存在下进行:

$$ 2 S O _ { 2 } ( g ) + O _ { 2 } ( g ) \overrightarrow { \longleftrightarrow } 2 S O _ { 3 } ( g ) + 1 9 0 K J $$

1)该反应所用的催化剂是 (填写化合物名称),该反应450℃时的平衡常数
500℃时的平衡常数(填“大于”、“小于”或“等于”)。

2)该热化学反应方程式的意义是a $\nu ( o _ { 2 } ) _ { \scriptscriptstyle \mathrm { \equiv } } = 2 \nu ( \mathrm { S O } _ { 3 } ) _ { \scriptscriptstyle \mathrm { \ i } \scriptscriptstyle \mathrm { \# } }$ b.容器中气体的平均分子量不随时间而变化

c.容器中气体的密度不随时间而变化 d.容器中气体的分子总数不随时间而变化4)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20 mol

SO2和0.10molSO2,半分钟后达到平衡,测得容器中含SO30.18mol,则 $\nu ( o _ { 2 } )$ =mol.L-1.min-1:若继续通入0.20mol SO2和0.10mol O2,则平衡

移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向” 或“不”),再次达到平衡后,mol<n(SO3)< mol。

参考答案

1)五氧化二钒(V2O5);大于;2)在450℃时,2molSO2气体和1molO2气体完全反应生成2molSO3气体时放出的热量为190kJ;3)bd;4)0.036;向正反应方向;0.36;0.40

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答案:1)五氧化二钒(V2O5);大于;2)在450℃时,2molSO2气体和1molO2气体完全反应生成2molSO3气体时放出的热量为190kJ;3)bd;4)0.036;向正反应方向;0.36;0.40

解析:此题考查了工业制硫酸、化学平衡常数、热化学方程式、化学平衡状态、有关化学平衡的计算等知识。1)工业制硫酸时二氧化硫催化氧化使用的催化剂是五氧化二钒;该反应正向放热,故温度越高化学平衡常数越小;2)热化学方程式表示的是450℃时,2molSO2气体和1molO2气体完全反应生成2molSO3气体时放出的热量为190kJ;3)根据化学平衡状态的特征,容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化、分子总数不随时间变化时,说明反应达到平衡状态;4)当达到平衡时,容器中SO3的物质的量为0.18mol,则v(SO3)=0.072mol.L-1.min-1,则v(O2)=0.036mol.L-1.min-

1;再继续通入0.20molSO2和0.10molO2时,平衡向正反应方向移动,在此达到平衡时,SO3

的物质的量介于0.36和0.40之间。

知识归纳:化学平衡常数只是和温度相关的函数,其随温度变化而变化。若正反应为吸热反应,温度升高K值增大;若正反应为放热反应,温度升高K值减小。五、(本题共24分)

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