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  • 1. (2021高一下·铁岭期末) 二氧化硫的催化氧化是工业上生产硫酸的主要反应,反应如下:

    1. (1) I:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH1=-197.7kJ/mol K1(浓度平衡常数)

      为研究该反应,某同学设计了以下三种已装固体V2O5催化剂的密闭容器装置:

      在初始体积与温度相同的条件下,甲、乙、丙中均按2 mol SO2、1molO2进行投料,达平衡时,三个容器中SO2的转化率从大到小的顺序为(用“甲、乙、丙”表示)。

    2. (2) 在容器丙中,0.1 MPa条件下,在不同温度或不同投料方式下研究上述反应,得到数据如下表:

      实验序号

      A组

      B组

      C组

      反应温度

      451℃

      451℃

      551℃

      投料方式(按照SO2、O2、SO3的顺序)

      2 mol 、1mol、0 mol

      0mol 、0mol 、2mol

      2mol 、1mol 、0mol

      含硫化合物的转化

      60%

      b

      c

      反应的热量变化

      放热a

      吸热79.08kJ

      放热

      压强平衡常数(Kp)

      Kp1

      Kp1

      Kp2

      ①表中:a= 。

      ②已知用平衡分压(分压=总压×物质的量分数)代替平衡浓度计算,得到的平衡常数即为压强平衡常数,则Kp1=MPa-1。

      ③451℃时,若按0.4 mol SO2、0.4mol O2、0.4 mol SO3进行投料,则反应开始时v(SO2)v(SO2)(填“>”、“<”或“=”)。

    3. (3) 将上述固体催化剂V2O5换成NO2气体同样可以对该反应起到催化作用,此催化过程如下:

      Ⅱ:SO2(g)+NO2(g)  SO3(g)+NO(g) △H2     K2(浓度平衡常数)

      Ⅲ:2NO(g)+O2(g)  2NO2(g)   △H3=-114.1 kJ/mol K3(浓度平衡常数),△H2=;K3=(用含有K1、K2的表达式表示)。

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