Question

在硫酸工业中，SO2转化为SO3是一个关键步骤．（1）SO2有氧化性又有还原性，还有漂白性．将SO2氧化通入酸

在硫酸工业中，SO2转化为SO3是一个关键步骤．（1）SO2有氧化性又有还原性，还有漂白性．将SO2氧化通入酸性KMnO4溶液中，溶液褪色，SO2表现______性，其中氧化剂和还原剂物质的量之比为______（已知KMnO4酸性条件下的还原产物为Mn2+）．（2）某温度下，SO2（g）+12O2（g）?SO3（g）；△H=-98 kJ?mol-1．开始时在100 L的密闭容器中加入4.0 mol SO2（g）和10.0 mol O2（g），当反应达到平衡时放出热量196kJ，该温度下平衡常数K=______． （3）下列关于2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）；△H=-196kJ?mol-1反应的如图1图象中，错误的是______．（4）一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2，发生下列反应：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g），达到平衡后改变下述条件，SO2、O2、SO3气体平衡浓度都比原来增大的是______（填字母）．A．保持温度和容器体积不变，充入2 mol SO3B．保持温度和容器体积不变，充入2 mol N2C．保持温度和容器体积不变，充入0.5 mol SO2和0.25 mol O2D．保持容器体积不变，升高混合气体温度E．移动活塞压缩气体（5）某人设想以如图2装置生产硫酸，写出a电极的电极反应式______．检验SO42-的具体操作为______．





Answer 1

（1）SO₂气体通入酸性KMnO₄中，酸性KMnO₄褪色，高锰酸钾中锰元素是最高价具有氧化性，二氧化硫具有还原性；Mn元素化合价由+7价降低到+2价，化合价变化5价，S元素化合价由+4价升高到+6价，化合价变化2价，氧化还原反应中氧化剂和还原剂得失电子数目相等，则氧化剂和还原剂物质的量之比为2：5，
故答案：还原；2：5；
（2）SO₂（g）+

1

2

O₂（g）?SO₃（g）；△H=-98kJ?mol^-1，在100L的密闭容器中加入4.0mol SO₂（g）和10.0molO₂（g），当反应达到平衡时共放出热量196kJ，则消耗SO₂ 2mol，
     SO₂（g）+

1

2

O₂（g）?SO₃（g）；△H=-98kJ?mol^-1，
起始 4.0mol   10.0mol     0
转化 2.0mol   1.0mol     2mol
平衡 2.0mol    9.0mol       2mol
则平衡时：c（SO₂）=0.02mol/L，c（O₂）=0.09mol/L，c（SO₃）=0.02mol/L，
所以k=

0.02

0.02× 0.09

=3.33，
故答案为：3.33；
（3）A．升高温度，逆反应速率增大更多，平衡向逆反应方向移动，图象与实际符合，故A正确；
B．升高温度，平衡向逆反应方向移动，三氧化硫的含量降低，图象与实际符合，故B正确；
C．升高温度，加快反应速率到达平均的时间缩短，逆反应速率增大更多，平衡向逆反应方向移动，三氧化硫的含量降低，图象与实际不符，故C错误；
D．增大压强，加快反应速率到达平均的时间缩短，正反应速率增大更多，平衡向正反应方向移动，三氧化硫的含量增大，图象与实际符合，故D正确；
故答案为：C；
（4）A．保持温度和容器体积不变，充入2mol SO₃，平衡向逆反应分析移动，则SO₂、O₂、SO₃气体平衡浓度都比原来增大，故A正确；
B．保持温度和容器体积不变，充入2mol N₂，对平衡移动没有影响，各物质的浓度不变，故B错误；
C．保持温度和容器体积不变，充入0.5mol SO₂和0.25mol O₂，平衡向正反应方向移动，则SO₂、O₂、SO₃气体平衡浓度都比原来增大，故C正确；
D．升高温度，平衡向逆反应分析移动，SO₃的浓度减小，故D错误；
E．移动活塞压缩气体，体积减小，各物质的浓度都增大，故E正确．
故答案为：ACE；
（5）依据图装置分析，二氧化硫失电子发生氧化反应，二氧化硫被氧化为三氧化硫溶于水生成硫酸，电极反应为：SO₂+2H₂O-2e^-=SO₄^2-+4H⁺；检验硫酸根离子的方法为：取少量溶液于试管中加入盐酸，无明显现象，再加入BaCl₂溶液，若产生白色沉淀说明溶液中含SO₄^2-，
故答案为：SO₂+2H₂O-2e^-=SO₄^2-+4H⁺；取少量溶液于试管中加入盐酸，无明显现象，再加入BaCl₂溶液．