Question

工业制硫酸时，利用催化氧化反应将SO 2 转化为SO 3 是一个关键步骤。（1）某温度下，2SO 2 （g）+O 2 （g

工业制硫酸时，利用催化氧化反应将SO 2 转化为SO 3 是一个关键步骤。（1）某温度下，2SO 2 （g）+O 2 （g） 2SO 3 （g） △H="-197" kj／mol。开始时在10 L的密闭容器中加入4．0 mol SO 2 （g）和10．0 mol O 2 （g），当反应达到平衡时共放出197kJ的热量，该温度下的平衡常数K= ，升高温度K将 （填“增大、减小或不变”）。（2）一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2mol SO 2 和1mol O 2 ，发生下列反应： 2SO 2 （g）+O 2 （g） 2SO 3 （g），达到平衡后，改变下述条件，SO 2 、O 2 、SO 3 的平衡浓度都比原来增大的是 （填字母）。A．恒温恒容，充入2mol SO 3 B．恒温恒容，充入2mol N 2 C．恒温恒压，充入1 mol SO 3 D．升高温度（3）在一密闭容器中进行下列反应：2SO 2 （g）+O 2 （g） 2SO 3 （g），化学兴趣小组的同学探究了其他条件不变时，改变某一条件时对上述反应的影响，并根据实验数据作出了下列关系图。下列判断中正确的是 （填字母）。 A．图Ⅰ研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化剂效率较高B．图Ⅱ研究的是压强对反应的影响，且甲的压强较高C．图Ⅱ研究的是温度对反应的影响，且乙的温度较低D．图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响，且甲使用的催化剂效率较高（4）某实验小组设想如下图所示装置用电化学原理生产硫酸，写出通入SO 2 的电极的电极反应式： 。 （5）焙烧产生的SO 2 可用于制硫酸。已知25℃、101 kPa时：SO 2 （g）+O 2 （g） 2SO 3 （g） △H 1 ="-197" kJ／mol；H 2 O（g）=H 2 O（1） △H 2 ="-44" kJ／mol：2SO 2 （g）+O 2 （g）+2H 2 O（g）=2H 2 SO 4 （1） H 3 ="-545" kJ／mol。写出SO 3 （g）与H 2 O（1）反应的热化学方程式是 。（6）由硫酸可制得硫酸盐．在一定温度下，向K 2 SO 4 溶液中滴加Na 2 CO 3 溶液和BaCl 2 溶液，当两种沉淀共存时，SO 4 2- 和CO 3 2- 的浓度之比 。[已知该温度时，Ksp（BaSO 4 ）=1．3x10 -10 ，Ks P （BaCO 3 ）=5．2x10 -9 ]。

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Answer 1

（1）10/9 （2分） 减小（2分） （2）A（2分）  （3）CD（2分） （4）SO 2 +2H 2 O-2e - =SO 4 2- +4H + （2分） （5）SO 3 （g） + H 2 O（1）  H 2 SO 4 （l）      △H 1 = －130kJ/mol；（3分）  （6）1：40（2分）

试题分析：（1）反应达到平衡时共放出197kJ的热量，根据热化学方程式可知反应了2.0mol SO 2 和1.0mol O 2 ， 根据三段式进行计算： 2SO 2 （g）+O 2 （g） 2SO 3 （g） 起始浓度（mol?L? 1 ）   0.4       1            0 转化浓度（mol?L? 1 ）   0.2      0.1           0.2 平衡浓度（mol?L? 1 ）   0.2      0.9           0.2 该温度下的平衡常数K= 0.2 2 ÷（0.2 2 ×0.9）=10/9；因为该反应为放热反应，升高温度，平衡向左移动，所以K将减小。 （2）A、保持温度和容器体积不变，充入2mol SO 3 ，平衡向逆反应分析移动，则SO 2 、O 2 、SO 3 气体平衡浓度都比原来增大，正确；B、保持温度和容器体积不变，充入2mol N 2 ，对平衡移动没有影响，各物质的浓度不变，错误；C、保持温度和容器内压强不变，充入1mol SO 3 ，处于等效平衡状态，浓度不变，错误；D、升高温度，平衡向逆反应分析移动，SO 3 的浓度减小，错误。 （3）A、催化剂不影响平衡，SO 3 的浓度相等，与图像不符合，错误；B、甲的反应速率快，所以甲的压强大，平衡向右移动，SO 2 的转化率大，与图像不符合，错误；C、甲的反应速率快，所以甲的温度高，平衡向左移动，SO 2 的转化率小，与图像符合，正确；D、催化剂加快反应速率，不影响平衡，与图像符合，正确。 （4）依据图中所示装置，二氧化硫失电子发生氧化反应，在水溶液中转化为硫酸；电极反应为：SO 2 +2H 2 O-2e - =SO 4 2- +4H + 。 （5）首先写出SO 3 与水反应的化学方程式并注明状态，然后根据盖斯定律求出反应热，?H=-1/2?H 1 -?H 2 +1/2?H 3 =－130kJ?mol? 1 ，即可写出热化学方程式。 （6）c(SO 4 2 ?)：c(CO 3 2 ?)=Ksp(BaSO 4 ）/c(Ba 2+ )：Ksp(BaCO 3 ）/c(Ba 2+ )=Ksp(BaSO 4 ）/Ksp(BaCO 3 ）=1：40