可逆反应2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）是硫酸工业的最重要反应，因该反应...

可逆反应2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）是硫酸工业的最重要反应，因该反应中使用催化剂而被命名为接触法制硫酸。

（1）使用V2O5催化该反应时，涉及到催化剂V2O5的热化学反应有：

①V2O5（s）＋SO2（g）V2O4（s）＋SO3（g） △H1＝＋59.6kJ·mol-1

②2V2O4（s）＋O2（g）2V2O5（s） △H2＝－315.4kJ·mol－1

则2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g） △H3＝__________kJ·mol-1

（2）向10 L密闭容器中加入V2O4（s）、SO2（g）各1 mol及一定量的O2，改变加入O2的量，在常温下反应一段时间后，测得容器中V2O4、V2O5、SO2和SO3的量随反应前加入O2的变化如图甲所示，图中没有生成SO3的可能原因是_________________________

（3）在原10 L的恒容装置中，加入V2O5（s）、SO2（g）各0．6 mol，O2（g）0．3 mol，分别在T1、T2、T3时进行反应，测得容器中SO2的转化率如图乙所示。

①T2时，2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）的平衡常数K＝__________。

②结合化学方程式及相关文字，解释反应为什么在T3条件下比T2条件下的速率慢：_____

（4）在温度T2使用V2O5进行反应：2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g），在保证O2（g）的浓度不变的条件下，增大容器的体积，平衡__________（填字母代号）。

A．向正反应方向移动 B．向逆反应方向移动

C．不移动 D．无法确定

-196.2 催化剂V2O4的还原性比SO2强，先和氧气反应了，SO2没反应 27000 因为催化剂和温度均能改变化学反应速率，T3温度比T2高，不利于提高产率，但T2温度时加了催化剂，可以加快化学反应速率，所以T3的速率仍然小于T2 C 【解析】 (1)根据盖斯定律：①2+②：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) △H3＝59.62+(-315.4)=-196.2kJ·mol－1，故答案：-196.2； (2)有图像可知，向10 L密闭容器中加入V2O4（s）、SO2（g）各1 mol后，随着加入O2的量，V2O4的物质的量在减少，V2O5的量在增加，根据V的化合价的变化可知，V2O4先和氧气发生反应，说明V2O4的还原性比SO2强，所以没有SO3生成；故答案：催化剂V2O4的还原性比SO2强，先和氧气反应了，SO2没反应。 (3)由图可知，①T2时SO2的转化率为90，在原10 L的恒容装置中，加入V2O5（s）、SO2（g）各，O2（g）0．3 mol，根据三段式：， 2SO2（g）＋ O2（g） 2SO3（g）初始量(mol/L) 0.06 0.03 0 变化量(mol/L) 0.06 0.027 0.054 平衡量(mol/L) 0.006 0.003 0.054 所以平衡常数K＝=27000，故答案：27000； ②由2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) △H3＝-196.2kJ·mol－1可知该反应为放热反应，降低温度有利于SO3的生成，乙图可知，T3的转化率比T2低，说明温度T3 >T2，可是T2又比T3的速率快，说明在T2时加入了催化剂，故答案为：因为催化剂和温度均能改变化学反应速率，T3温度比T2高，不利于提高产率，但T2温度时加了催化剂，可以加快化学反应速率，所以T3的速率仍然小于T2； (4)在温度T2使用V2O5进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，在保证O2(g)浓度不变的情况下，增大容器的体积，则SO2、SO3的浓度均不变，即Qc仍然是等于K，仍然是平衡状态，所以平衡不移动，故C符合题意；

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考点分析：

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废旧钴金属片中的钴有＋2价和＋3价，还含有锰、铁、钙、镁、铝等金属元素及碳粉等，回收钴的工艺流程如下：

（1）焙烧时为了使废旧钴金属片充分反应，可采取的措施是____________________（任写一条）。

（2）该流程中浸钴时，钴的浸出率最高只能达到70％，后来改进方法，加入使用硫酸进行第一次浸取后，再加入Na2SO3溶液进行第二次浸取，从而使钴的浸出率达90％以上，写出第二次浸出钴时溶液中发生反应的离子方程式：____________________。

（3）净化溶液的操作中含有多个步骤，先除铁后除锰。

①除铁：常温下，调节溶液pH为1．5～2．0后，加H2O2，反应一段时间，加8％Na2CO3溶液，将溶液的pH调至4．0～5．0。已知Fe（OH）3的溶度积常数为4×10－38，则当溶液的pH调至4．0时，溶液中的c（Fe3＋）＝__________mol·L－1。

②除锰：加入NaClO溶液。写出该离子方程式：____________________。

③减钙镁：加入NH4F溶液，沉淀大部分的钙、镁的离子。

试解释为何草酸铵溶液沉钴前要减钙镁：______________________________。

（4）滤液2的主要成分为____________________（以化学式表示）。

（5）得到的草酸钴沉淀须洗涤干燥。写出检验沉淀已被洗净的操作与现象__________。

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在实验室以硼镁矿（含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3）为原料制备硼酸（H3BO3），其流程如图1所示，硫酸镁和硼酸的溶解度随温度的变化曲线如图2所示。

请回答下列问题：

（1）流程中“反应”的实验装置如下图所示：

①反应时需控制在95℃进行，控制反应温度的适宜方法是____________________。

②反应产生的气体需要净化处理，请从下图中选择合适的装置__________（填字母代号）。

（2）实验中得到的粗硼酸还需要重结晶进行提纯，重结晶得到的母液可以在下一次重结晶时重复使用，但达到一定次数后必须净化处理，原因是______________________。

（3）实验时若被强碱溅到，先用大量水冲洗，水洗后再涂上硼酸溶液，写出有关离子方程式：____________。

（4）滴定硼酸时不能直接滴定，因为硼酸是很弱的酸，Ka＝5．7×10－10。滴定前，须先将硼酸与甘油作用生成甘油硼酸，Ka＝8．4×10－6，然后用酚酞作指示剂，再用NaOH标准溶液滴定。已知硼酸的摩尔质量为61．8 g·mol－1，滴定前称取3．00 g硼酸试样，配成250mL溶液，每次取25．00mL于锥形瓶中滴定，消耗0．200 0 mol·L－1 NaOH标准液的平均体积为20．00 mL。