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题文

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SO 2的催化氧化:SO 2(g) + 1 2 O 2(g) 钒催化剂 SO 3(g)△H=﹣98kJ•mol 1.回答下列问题:

(1)钒催化剂参与反应的能量变化如图(a)所示,V 2O 5(s)与SO 2(g)反应生成VOSO 4(s)和V 2O 4(s)的热化学方程式为:   

(2)当SO 2(g)、O 2(g)和N 2(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,SO 2平衡转化率α随温度的变化如图(b)所示。反应在5.0MPa、550℃时的α=   ,判断的依据是   。影响α的因素有   

(3)将组成(物质的量分数)为2m% SO 2(g)、m% O 2(g)和q% N 2(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SO 2转化率为α,则SO 3压强为   ,平衡常数K p  (以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。

(4)研究表明,SO 2催化氧化的反应速率方程为:v=k( α α 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SO 2平衡转化率,α′为某时刻SO 2转化率,n为常数。在α′=0.90时,将一系列温度下的k、α值代入上述速率方程,得到v~t曲线,如图(c)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t m.t<t m时,v逐渐提高;t>t m后,v逐渐下降。原因是   

科目 化学   题型 实验题   难度 中等
知识点: 用化学平衡常数进行计算 热化学方程式 化学反应速率与化学平衡图象的综合应用 化学平衡的计算
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用质量分数为98%、密度为1.84g/cm3的浓硫酸配制100mL1.84mol/L的稀硫酸,若实验仪器有:

A.100mL量筒 B.托盘天平
C.玻璃棒 D.50mL容量瓶

E.10mL量筒 F.胶头滴管
G.50mL烧杯 H.100mL容量瓶
实验时应选用仪器的先后顺序是(填入编号):

“化学多米诺实验”是利用化学反应中气体产生的压力,使多个化学反应依次发生。下图所示就是一个“化学多米诺实验”,其中A~F装置中分别盛放的物质为:

A.稀硫酸; B.锌粒;
C.某溶液; D.CaCO3固体;

E、滴有紫色石蕊试液的蒸馏水;F、足量的澄清石灰水

请回答下列问题:
(1)反应开始后,若E中出现红色,F中有白色沉淀生成,则C中的物质可能是(填名称)。
(2)写出下列装置中发生反应的离子方程式及反应类型:
装置D中:反应类型:
装置F中:反应类型:
(3)上图所示的B~F装置中,发生了氧化还原反应的是(填装置编号)。

某校的探究小组同学想研究氧化铜能否在氯酸钾的受热分解反应中起催化剂的作用,设计了以下的对比实验和操作步骤:
①任取两份氯酸钾,分别放入两支试管,在其中一份中加入经精确称量的n g氧化铜粉末。
②将两份氯酸钾同时在相同的条件下加热,将放出的气体通入水中,观察放出气体的快慢。
③停止加热、冷却,将原先混有氧化铜的反应后的混合物加水溶解,小心过滤,将滤出固体物质洗涤并干燥。
④观察滤出固体物质的状态、颜色。
⑤将滤出固体物质和炭粉混合,在密闭容器中加热,并将反应产生的气体通入澄清石灰水中,并观察实验现象。
(1)从以上有关实验步骤的叙述中可发现操作方案还存在一些缺陷,请指出并加以改进:
______________________________________________________________________、
______________________________________________________________________。
(2)有人换用另一种方法来代替上述第⑤操作,请从下图中选择仪器中连接成一套实验装置,这套实验装置的连接顺序是_______接______、________接______、________接________接_______(气流的方向从左往右)。

指出在使用下列仪器(已经洗涤干净)或用品时的第一步操作:
(1)石蕊试纸(检验气体):________________。
(2)容量瓶:_______________。
(3)酸式滴定管:_________________。
(4)集气瓶(收集氯化氢气体)___________________。

铜与浓硝酸反应和铜与稀硝酸反应,产物不同,实验现象也不同。
⑴某课外活动小组为了证明并观察到铜与稀硝酸反应的产物为NO。设计了如图所示的实验装置。

请你根据他们的思路,选择药品,完成该实验,并叙述实验步骤。
药品:稀硝酸、稀盐酸、锌粒、CaCO3固体
步骤:①检查装置的气密性;




⑥用注射器向广口瓶内推入氧气(或空气)
(2)推入氧气(或空气)的目的是
(3)分别将等质量的铜片与等体积均过量的浓硝酸、稀硝酸的反应,所得到的溶液前者呈绿色,后者呈兰色,某同学提出这可能是Cu2+浓度差异引起的,你同意这种看法吗?(填“同意”或“不同意”),原因是
另一同学提出溶液呈 “绿色”是Cu2+与NO2混合的结果,请你设计一个实验证明之。(简述实验方案和实验现象)

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