Question

实验室中，用如下图所示装置及所给药品（图中部分夹持仪器已略去）探究工业制硫酸接触室中的反应，并测定

实验室中，用如下图所示装置及所给药品（图中部分夹持仪器已略去）探究工业制硫酸接触室中的反应，并测定此条件下二氧化硫的转化率．已知SO3熔点为16.8℃，假设气体进入装置时分别被完全吸收，且忽略装置内空气中的CO2．（1）已知0.5molSO2被O2氧化成气态SO3，放出49.15kJ热量，反应的热化学方程式为______．（2）根据实验目的，请从上面右图中选择Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处合适的装置，将其序号填入空格中：装置Ⅰ______，装置Ⅱ______，装置Ⅲ______．（3）开始进行实验时，首先应进行的操作是______．（4）加热硬质玻璃管时，若不断升高温度，SO2的转化率会______（填“增大”、“不变”或“减小”）．（5）停止通入SO2，熄灭酒精灯后，为使残留在装置中的SO2、SO3被充分吸收，操作方法是______．（6）实验结束后，若装置Ⅱ增加的质量为b g，装置Ⅲ增加的质量为a g，则此条件下二氧化硫的转化率是4b4b+5a×100%4b4b+5a×100%（用含字母的代数表示）．

Answer 1

（1）已知0.5molSO₂被O₂氧化成气态SO₃，放出49.15kJ热量，则2molSO₂被O₂氧化成气态SO₃，放出196.6kJ热量，反应的热化学方程式为2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ?mol^-1，故答案为：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ?mol^-1；
（2）Ⅰ装置必须要对二氧化硫进行干燥，可以用浓硫酸来干燥二氧化硫气体；SO₃的熔点是16，8℃，可以用冰水来获得三氧化硫；未反应掉的二氧化硫对空气会产生污染，Ⅲ中应该加氢氧化钠溶液尾气处理装置，故答案为：B；A；D；
（3）实验前，必须进行的操作是检查装置的气密性，故答案为：检查装置的气密性；
（4）根据（1）中的热化学方程式，升温平衡向逆反应方向进行，所以SO₂的转化率会减小，故答案为：减小；
（5）为使残留在装置中的SO₂、SO₃被充分吸收，用氧气把装置中的二氧化硫和三氧化硫赶到A装置中吸收三氧化硫，二氧化硫赶入D装置中被氢氧化钠溶液吸收，
故答案为：继续通入氧气一段时间；
（6）已知Ⅱ增加的质量为b g即三氧化硫的质量，因此，反应生成三氧化硫的二氧化硫物质的量=

bg

80g/mol

；装置Ⅲ增加的质量为a g即被氢氧化钠吸收的剩余二氧化硫物质的质量，因此，剩余的二氧化硫物质的量=

ag

64g/mol

；所以二氧化硫的转化率=

b 80

b 80 + a 64

×100%=

4b

4b+5a

×100%，故答案为：

4b

4b+5a

×100%．