(17分)硫及其化合物有广泛应用。
(1)硫酸生产过程中涉及以下反应。已知25℃、l0l kPa时:
(i)2SO2(g)+O2(g)+2H2O(l)=2H2SO4(l)ΔH=-457kJ/mol
(ii)SO3(g) +H2O(l)=H2SO4(l)ΔH=-130kJ/mol
则SO2催化氧化反应中,每生成l mol SO3(g)的焓变为_____kJ·mol-1。
(2)对于SO3催化氧化反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。
①甲图是SO2催化氧化反应时SO2(g)和SO3(g)的浓度随时间的变化情况。反应从开始到达到平衡时,用O2表示的平均反应速率为____。
②在一容积可变的密闭容器中充入20mol SO2(g)和l0 mol O2(g),O2的平衡转化率随温度(T)、压强(P)的变化如图所示。则P1与P2的大小关系是P1____ P2(填>、=或<);A、B、C三点的平衡常数大小关系是____(用KA、KB、KC和 >、=、<表示)。
(3)为研究H2SO4生产中SO3催化氧化时温度对SO2平衡转化率的影响,进行如下试验。取100 L原料气(体积分数为SO27%、O2 11%、N282%)使之发生反应,在10l kPa下达到平衡,得到如下数据:
根据上述数据,575℃达平衡时,SO3的体积分数为______%(保留一位小数)。
(4)工业生成硫酸过程中,通常用氨水吸收尾气。
①如果相同物质的量的SO2与NH3溶于水,发生反应的离子方程式为__________,所得溶液中c(H+)-c(OH-)=___________(填序号)。
A.c(SO32-)-c(H2SO3) B.c(HSO3-)+c(SO32-)-c(NH4+)
C.c(SO32-)+c(NH3∙H2O)-c(H2SO3) D.c(HSO3-)+2c(SO32-)-c(NH4+)
②工业上用足量氨水吸收硫酸工业废气。吸收SO2后的碱性溶液还可用于Cl2的尾气处理,吸收Cl2后的溶液仍呈强碱性,则吸收Cl2后的溶液中一定存在的阴离子有OH-和_____。