2020 年高考试题分类汇编化学平衡题1.[2020 全国新课标Ⅰ28](14 分)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)+ 1 O2(g)2SO3(g)ΔH=−98 kJ·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,V2O5(s)与 SO2(g)反应生成 VOSO4(s)和 V2O4(s)的热化学方程式为:_________________
(2)当 SO2(g)、O2(g)和 N2(g)起始的物质的量分数分别为 7
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(b)所示
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% 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)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 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 tm
ttm后,v 逐渐下降
原因是__________________________
【答案】(1)