可逆反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)是硫酸工业中非常重要的一个反应，...

可逆反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)是硫酸工业中非常重要的一个反应，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)V2 O4 (s)＋SO3 (g) △H1＝＋59．6kJ·mol－1

②2V2O4(s)＋O2(g)2V2O5(s) △H2＝-314．4kJ·mol-1

则2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) △H3＝_____，若降低温度，该反应速率会_____（填“增大”或“减小”）

(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)向 10 L 密闭容器中加入 V2O5(s)、SO2(g)各 0.6mol，O2(g)0.3mol，保持恒压的条件下分别在 T1、T2、T3 三种温度下进行反应，测得容器中 SO2 的转化率如图乙所示。

①T1 _____T2(填“>”或“<”)。

②T2时，2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的平衡常数K＝_____。若向该容器通入高温 He(g)（不参加反应，高于T2），SO3 的产率将______选填“增大”“减小”“不变”“无法确定”），理由是_____。

③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)T2 时使用 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．不移动 C．向逆反应方向移动 D．无法确定

-195.2kJ/mol 减小常温下，V2O5 (s)＋SO2 (g)V2 O4 (s)＋SO3 (g)和2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)反应都很慢＜ 1.89×104 减小该反应为气体体积减小的放热反应，通入高温He相当于加热；同时容器的体积增大，相当于减小压强，平衡均左移，产率减小该反应正向为放热反应，平衡时温度越高，SO2的转化率越低，故T3比T2高，高温下，反应②平衡向左移动，生成的V2O4固体覆盖在V2O5固体的表面，减小了V2O5与SO2气体的接触面积，使得V2O5 (s)＋SO2 (g)V2 O4 (s)＋SO3 (g)的反应速率降低 B 【解析】 (1)结合已知热化学方程式，根据盖斯定律进行计算； (2)由图像可知，随反应前加入 O2 量的变化，SO2未参与反应，V2O4逐渐减少，V2O5逐渐增多，根据反应条件和反应方程式分析反应的发生； (3)①温度越高，反应速率越大； ②由图像可知，在T2温度下，该反应达到平衡状态时，SO2的转化率为90%，则可列出三段式，计算平衡时气体总物质的量，再根据恒温恒压下，气体的体积之比等于物质的量之比可得，计算平衡时容器的体积，从而计算平衡时气体的浓度，进而计算该反应的平衡常数；通入高温He相当于加热，同时容器的体积会增大，再结合平衡移动规律分析； ③结合平衡移动规律以及V2O5催化反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的历程分析原因； (4)根据V2O5催化反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的历程分析。 (1)已知热化学方程式①V2O5 (s)＋SO2 (g)V2 O4 (s)＋SO3 (g) △H1＝＋59.6kJ·mol－1；②2V2O4(s)＋O2(g)2V2O5(s) △H2＝-314.4kJ·mol-1；根据盖斯定律可知，由2×①+②可得目标方程式2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，则△H3＝2△H1+△H2＝＋59.6kJ·mol－1×2-314.4kJ·mol-1=-195.2kJ/mol，降低温度，反应速率会减小，故答案为：-195.2kJ/mol；减小； (2)由图像可知，随反应前加入 O2 量的变化，SO2未参与反应，V2O4逐渐减少，V2O5逐渐增多，由此可知，容器中发生反应2V2O4(s)＋O2(g)2V2O5(s)，而反应V2O5 (s)＋SO2 (g)V2 O4 (s)＋SO3 (g)和2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)几乎没有发生，可能是在常温下反应都很慢，则没有生成SO3，故答案为：常温下，V2O5 (s)＋SO2 (g)V2 O4 (s)＋SO3 (g)和2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)反应都很慢； (3)①由图像可知，在T2温度下，该反应先达到平衡状态，则反应速率更大，且该反应正向为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，SO2的转化率降低，则T2温度更高，故答案为：＜； ②由图像可知，在T2温度下，该反应达到平衡状态时，SO2的转化率为90%，则SO2的转化量为0.54mol，可列出三段式(单位为mol)，则平衡时气体总物质的量为0.06mol+0.03mol+0.54mol=0.63mol，设平衡时容器的体积为V，根据恒温恒压下，气体的体积之比等于物质的量之比可得，，解得，V=7L，则该反应的平衡常数；由于该反应为气体体积减小的放热反应，通入高温He相当于加热，同时容器的体积会增大，相当于减小压强，平衡均左移，产率减小，故答案为：1.89×104；减小；该反应为气体体积减小的放热反应，通入高温He相当于加热，同时容器的体积增大，相当于减小压强，平衡均左移，产率减小； ③该反应正向为放热反应，平衡时温度越高，SO2的转化率越低，故T3比T2高，高温下，反应②平衡向左移动，生成的V2O4固体覆盖在V2O5固体的表面，减小了V2O5与SO2气体的接触面积，使得V2O5 (s)＋SO2 (g)V2 O4 (s)＋SO3 (g)的反应速率降低，故答案为：该反应正向为放热反应，平衡时温度越高，SO2的转化率越低，故T3比T2高，高温下，反应②平衡向左移动，生成的V2O4固体覆盖在V2O5固体的表面，减小了V2O5与SO2气体的接触面积，使得V2O5 (s)＋SO2 (g)V2 O4 (s)＋SO3 (g)的反应速率降低； (4)T2 时使用 V2O5 进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，实际上反应的过程为①V2O5 (s)＋SO2 (g)V2 O4 (s)＋SO3 (g)，②2V2O4(s)＋O2(g)2V2O5(s)，反应①为反应前后气体物质的量不变的反应，增大容器的体积，即减小压强，平衡不移动，对于反应②，由于氧气的浓度不变，则平衡也不移动，故2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)不移动，故答案为：B。

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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：

已知：①焙烧后 Mn 元素的化合价为+2

②

物质	MgF2	CaF2	CoF2	MgC2O4	CaC2O4	CoC2O4
溶度积	4×10－9	5.3×10－9	4×10－3	5×10－6	6.4×10－9	1.7×10－7

(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)滤液 1 含有的阴离子是 ____________ 。

(3)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：___________________

(4)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。请用化学平衡移动原理解释加入 Na2CO3 溶液能除去溶液中铁元素的原因____________。

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：_____。

(5)树德中学化学兴趣小组欲探究 CoC2O4•2H2O 受热后的分解产物，取 5.49gCoC2O4•2H2O（摩尔质量为183g/mol）于硬质玻璃管中加热一段时间，冷却、称量，剩余氧化物固体的质量为 2.41g。书写 CoC2O4•2H2O受热分解的化学方程式___________________________________。

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碳酸亚铁可用于制备补血剂。某研究小组制备了 FeCO3，并对 FeCO3 的性质和应用进行了探究。已知：①FeCO3 是白色固体，难溶于水②Fe2＋+6SCN-Fe(SCN)64-(无色)

Ⅰ. FeCO3 的制取（夹持装置略）

实验i：

装置 C 中，向 Na2CO3 溶液（pH＝11.9）通入一段时间 CO2 至其 pH 为 7，滴加一定量 FeSO4 溶液，产生白色沉淀，过滤、洗涤、干燥，得到 FeCO3 固体。

(1)试剂 a 是_____。

(2)向 Na2CO3 溶液通入 CO2 的目的是_____。

(3)C 装置中制取 FeCO3 的离子方程式为_____。

(4)有同学认为 C 中出现白色沉淀之后应继续通 CO2，你认为是否合理并说明理由________。

Ⅱ.FeCO3 的性质探究

实验ii

实验iii

(5)对比实验ⅱ和ⅲ，得出的实验结论是_____。

(6)依据实验ⅱ的现象，写出加入 10%H2O2 溶液的离子方程式_____。

Ⅲ.FeCO3 的应用

(7)FeCO3 溶于乳酸［CH3CH(OH)COOH］能制得可溶性乳酸亚铁（[CH3CH(OH)COO]2Fe，相对分子质量为 234）补血剂。为测定补血剂中亚铁含量进而计算乳酸亚铁的质量分数，树德中学化学实验小组准确称量 1.0g 补血剂，用酸性 KMnO4 溶液滴定该补血剂，消耗 0.1000mol/L 的 KMnO4 溶液 10.00mL，则乳酸亚铁在补血剂中的质量分数为_____，该数值异常的原因是________（不考虑操作不当以及试剂变质引起的误差）。