Question

利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤．（1）某温度下，2SO2（g）+O2（g）?2S03（g

利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤．（1）某温度下，2SO2（g）+O2（g）?2S03（g）△H3=mkJ/mol，平衡常数（K）的大小与温度（T）的关系如图中曲线所示，则m______0（填“＞”“=”或“＜”）；b点时v（正）______v（逆）（填“＜”、“=”或“＞”）．反应的焓变（△H）将______（填“增大”、“减小”或“不变”）．（2）若反应物起始的物质的量相同，下列关系图不正确的是______（填序号）．（3）某硫酸厂利用SO2尾气、废铁屑、空气、水合成绿矾（FeS04?7H2O），反应中作还原剂的物质是______．（4）将反应后的混合气体用氨水吸收可得到（NH4）2SO3和（NH4）2SO4两种化工原料．①对于（NH4）2SO3溶液，某同学写出了如下的正确关系式：2[c（SO2-3）十c（HSO-3）+c（H2SO3）]=c（NH+4）+c（NH3?H2O）请分析该同学的依据是______．②在（NH4）2SO4溶液中存在：NH+4+H2O?NH3?H2O+H+，则该反应常温下的平衡常数K=______（已知：常温下，NH3?H2O的电离平衡常数K=1.7×10-5）（5）三氧化硫吸收后所得的硫酸常用来制备BaSO4作X射线透视时的内服造影剂，胃酸很强（pH约为1），但服用大量BaSO4仍然是安全的，BaSO4不溶于酸的原因是（用溶解平衡原理解释）______．万一误服了少量BaCO4，应尽快用大量0.5mol/LNa2SO4溶液给患者洗胃，如果忽略洗胃过程中Na2SO4溶液浓度的变化，残留在胃液中的Ba2+浓度仅为mol/L（已知25℃时，Ksp（BaSO4）=1×l0-10，Ksp（BaCO3）=1×10-9）．





Answer 1

（1）根据图可知，温度升高，平衡常数逐渐减小，平衡逆向移动，所以该反应的正反应为放热反应，m＜0，b点时未达平衡，反应要正向移动才能达到平衡，所以v（正）＞v（逆），在化学反应中，焓变与反应方程式中的计量数有关，上述虽然平衡移动，但发生的反应不变，所以反应的焓变不变，故答案为：＜；＞；不变；
（2）中升高温度，平衡逆向移动，三氧化硫的含量应当减小，故a正确，c错误；压强增大，平衡正向移动，三氧化硫的含量增大，故b错误；加入催化剂，加快反应速率，平衡不移动，故d正确；故选bc；
（3）根据反应产物中的元素的化合价变化可知，硫元素从+4价升高到+6价，铁从0价升高到+2价，所以反应中作还原剂的物质是铁、二氧化硫，故答案为：铁、二氧化硫；
（4）①在（NH₄）₂SO₃中氮元素的物质的量是硫元素的2倍，在溶液中氮元素的存在形式有NH⁺₄和NH₃?H₂O，硫元素的存在形式有SO^2-₃、HSO^-₃、H₂SO₃，所以有2[c（SO^2-₃）十c（HSO^-₃）+c（H₂SO₃）]=c（NH⁺₄）+c（NH₃?H₂O），故答案为：原子守恒和（NH₄）₂SO₃中N、S原子个数比是2：1；
②NH⁺₄+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺的平衡常数K=

c(H+)c(NH3?H2O)

c(N H + 4 )

=

c(H+)c(NH3?H2O)

c(N H + 4 )

?

c(OH?)

c(OH?)

=

Kw

K氨水

=

1×10?14

1.7×10?5

=5.9×0^-8，故答案为：5.9×0^-8 ；
（5）在沉淀的溶解平衡BaSO₄ ?Ba²⁺+SO^2-₄中，氢离子不能影响该平衡的移动，所以氢离子不能使钡离子或硫酸根离子浓度降低，因而不能使硫酸钡的沉淀溶解平衡移动，
根据Ksp（BaSO₄）=c（Ba²⁺）?c（SO^2-₄）=1×l0^-10，可得c（Ba²⁺）=

1×10?10

0.5

mol/L=2.0×10^-10mol/L，故答案为：氢离子不能使钡离子或硫酸根离子浓度降低，因而不能使硫酸钡的沉淀溶解平衡移动；2×10^-18；