计算题  为回收利用废钒催化剂（含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣），科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺。己知：V可形成VO2+、VO2+、VO3-等多种离子；部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示：

物质	VOSO4	V2O5	NH4VO3	(VO2)2SO4
溶解性	可溶	难溶	难溶	易溶 ? 该工艺的主要流程如下： 请回答下列问题： （1）工业上由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法，其反应的化学方程式为??????。 （2）反应①的目的是??????。 （3）若用NaOH溶液调节pH，则转化②的离子方程式为?????。 （4）实验室中实现反应③所需主要仪器除三脚架、泥三角、酒精灯外，必不可少的是????。 （5）V2O5为硫酸工业接触室中的重要催化剂，其催化反应为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＜0，在容积为2.0 L的密闭容器中充入2 mol SO2、1 mol O2，一定条件下达到平衡，SO3的体积分数为。 ①该条件下反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) 的平衡常数为_____； ②下列措施能使增大的是_____。 A．升高温度 B．保持温度和容积不变，再充入2 mol He C．保持温度和容积不变，再充入2 mol SO2和1 mol O2 D．不用V2O5作催化剂，改用其它更高效催化剂 计算题  为回收利用废钒催化剂（含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣），科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺。己知：V可形成VO2+、VO2+、VO3-等多种离子；部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示： 物质 VOSO4 V2O5 NH4VO3 (VO2)2SO4 溶解性 可溶 难溶 难溶 易溶 ? 该工艺的主要流程如下： 请回答下列问题： （1）工业上由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法，其反应的化学方程式为??????。 （2）反应①的目的是??????。 （3）若用NaOH溶液调节pH，则转化②的离子方程式为?????。 （4）实验室中实现反应③所需主要仪器除三脚架、泥三角、酒精灯外，必不可少的是????。 （5）V2O5为硫酸工业接触室中的重要催化剂，其催化反应为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＜0，在容积为2.0 L的密闭容器中充入2 mol SO2、1 mol O2，一定条件下达到平衡，SO3的体积分数为。 ①该条件下反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) 的平衡常数为_____； ②下列措施能使增大的是_____。 A．升高温度 B．保持温度和容积不变，再充入2 mol He C．保持温度和容积不变，再充入2 mol SO2和1 mol O2 D．不用V2O5作催化剂，改用其它更高效催化剂 本题答案：（14分）（1）3V2O5＋10Al6V＋5Al2O3。 （2）根据溶解性表知，滤渣是V2O5，酸性条件下，V2O5和亚硫酸钠发生氧化还原反应生成可溶性的VOSO4，所以反应①的目的是将V2O5转化为可溶的VOSO4。 （3）VOSO4有强氧化性，能把氯酸钾氧化，自身被还原成（VO2）2SO4。在碱性条件下，VO2＋转化为VO3－，反应的离子方程式是VO2＋＋2OH－＝VO3－＋H2O。 （4）固体加热需要在坩埚中进行，因此必不可少的是坩埚。 （5）①???????????? 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) 起始浓度（mol/L）?? 1.0????? 0.5????????? 0 转化浓度（mol/L）?? 2x?????? x??????????? 2x 平衡浓度（mol/L）? 1.0－2x? 0.5－x??????? 2x 一定条件下达到平衡，SO3的体积分数为 则有 解得x＝0.45 来源:91考试网 91EXAm.org所以该温度下可逆反应的平衡常数K＝＝＝1620 ②A．正方应是放热反应，则升高温度平衡向逆反应方向移动，因此减小； B．保持温度和容积不变，再充入2 mol He，反应物和生成物的浓度不变，平衡不移动，因此不变； C．保持温度和容积不变，再充入2 mol SO2和1 mol O2，相当于是增大压强，平衡向正方应移动，因此增大； D．催化剂只能改变反应速率，但不能改变平衡状态，因此不用V2O5作催化剂，改用其它更高效催化剂使，不变，答案选C。 本题所属考点：【反应速率与平衡的有关计算】 本题难易程度：【一般】 Nurture passes nature. 教养胜过天性.