题目
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)
I:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H1=-197.7kJ·mol-1 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V2O3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)
在容器丙中,0.1MPa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:
①表中:a=;b=。 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=;Kp1Kp2(填“>”、“<”或“=”)。 ③若按0.4 mol SO2、0.4molO2、0.4 mol SO3进行投料,则反应开始时v正(SO2)v逆(SO2)(填“>”、“<”或“=”)。
(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=-114.1kJ·mol-1 K3(浓度平衡常数) △H2=;K3=(用含有K1、K2的表达式表示)。
答案: 【1】丙>甲>乙
【1】118.62kJ【2】40%【3】135MPa-1【4】>【5】>
【1】-41.8 kJ·mol-1【2】K1K22