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  • 1. (2020高二上·杭州月考) 硫酸是一种重要的基本化工产品,接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化:SO2(g)+ O2(g) SO3(g)    ΔH=−98 kJ·mol−1。回答下列问题:

    1. (1) 钒催化剂参与反应的能量变化如图所示,V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为:

    2. (2) 当SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时,在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa压强下,SO2平衡转化率α 随温度的变化如图所示。反应在5.0MPa、550℃时的α=,影响α的因素有

    3. (3) 将组成(物质的量分数)为2m% SO2(g)、m% O2(g)和q% N2(g)的气体通入反应器,在温度t、压强p条件下进行反应。平衡时,若SO2转化率为α , 则SO3压强为,平衡常数Kp=(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
    4. (4) 研究表明,SO2催化氧化的反应速率方程为:v=k( −1)0.8(1−nα')。式中:k为反应速率常数,随温度t升高而增大;α为SO2平衡转化率,α'为某时刻SO2转化率,n为常数。在α'=0.90时,将一系列温度下的kα值代入上述速率方程,得到v~t曲线,如图所示。

      曲线上v最大值所对应温度称为该α'下反应的最适宜温度tmt<tm时,v逐渐提高;t>tm后,v逐渐下降。原因是

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