Question

黃鐵礦（主要成分為FeS₂）是工業(yè)制取硫酸的重要原料，其燃燒產(chǎn)物為SO₂和Fe₂O₃．
 （1）已知1g FeS₂完全燃燒放出7.1kJ熱量，則表示FeS₂完全燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：

4FeS₂（s）+11O₂（g）

高溫  .

2Fe₂O₃（s）+8SO₂（g）△H=-3408kJ/mol

．
（2）將0.050molSO₂（g）和0.030molO₂（g）放入容積為1L的密閉容器中，反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g） 在一定條件下達(dá)到平衡，測得c（SO₃）=0.040mol/L．則該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K的數(shù)值為

1.6×10³

，SO₂的平衡轉(zhuǎn)化率為

80%

．
（3）當(dāng)該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時，欲使平衡向正反應(yīng)方向移動且反應(yīng)速率加快，下列措施可行的是

B

．（填字母）
A．向平衡混合物中充入Ar                B．向平衡混合物中充入O₂
C．改變反應(yīng)的催化劑                     D．降低反應(yīng)的溫度
（4）反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0，SO₂的轉(zhuǎn)化率在起始溫度T₁=673K下隨反應(yīng)時間（t）的變化如下圖，其他條件不變，僅改變起始溫度為T₂=723K，請在圖中畫出溫度T₂下SO₂的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時間變化的預(yù)期結(jié)果示意圖．

Answer 1

分析：（1）黃鐵礦（主要成分為FeS₂）其燃燒產(chǎn)物為SO₂和Fe₂O₃，1g FeS₂完全燃燒放出7.1kJ熱量，480gFeS₂完全燃燒放出3408kJ熱量，機會熱化學(xué)方程式書寫；
（2）依據(jù)化學(xué)平衡三段式和平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率概念列式計算；
（3）欲使平衡向正反應(yīng)方向移動且反應(yīng)速率加快改變的條件需要增大反應(yīng)物的濃度、增大壓強等措施；注意溫度降低平衡正向進(jìn)行，但速率減小；
（4）反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向進(jìn)行二氧化硫的轉(zhuǎn)化率減小，但達(dá)到平衡所需要的時間縮短，據(jù)此畫出曲線；

解答：解：（1）黃鐵礦（主要成分為FeS₂）其燃燒產(chǎn)物為SO₂和Fe₂O₃，1g FeS₂完全燃燒放出7.1kJ熱量，480gFeS₂完全燃燒放出3408kJ熱量，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：
4FeS₂（s）+11O₂（g）

高溫  .

2Fe₂O₃（s）+8SO₂（g）△H=-3408kJ/mol；
故答案為：4FeS₂（s）+11O₂（g）

高溫  .

2Fe₂O₃（s）+8SO₂（g）△H=-3408kJ/mol；
（2）將0.050molSO₂（g）和0.030molO₂（g）放入容積為1L的密閉容器中，反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g） 在一定條件下達(dá)到平衡，測得c（SO₃）=0.040mol/L．依據(jù)平衡三段式列式計算；
                2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
起始量（mol/L） 0.05      0.03      0
變化量（mol/L） 0.04     0.02      0.04
平衡量（mol/L）0.01      0.01     0.04
平衡常數(shù)=

0.042

0.012×0，01

=1.6×10³；
SO₂的平衡轉(zhuǎn)化率=

0.04mol/L

0.05mol/L

×100%=80%；
故答案為：1.6×10³；80%；
（3）欲使平衡向正反應(yīng)方向移動且反應(yīng)速率加快；
A．向平衡混合物中充入Ar，容器中總壓增加，分壓不變，平衡不動，故A不符合；
B．向平衡混合物中充入O₂，增大反應(yīng)物的濃度平衡正向進(jìn)行，反應(yīng)速率增大，故B符合；
C．改變反應(yīng)的催化劑，對平衡無影響，平衡不動，故C不符合；
D．降低反應(yīng)的溫度，反應(yīng)速率減小，故D不符合；
故答案為：B；
（4）反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0，SO₂的轉(zhuǎn)化率在起始溫度T₁=673K下隨反應(yīng)時間（t）的變化如下圖，其他條件不變，僅改變起始溫度為T₂=723K，溫度升高，平衡逆向進(jìn)行，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率減小，但反應(yīng)速率增大，達(dá)到平衡需要的時間短，在圖中畫出溫度T₂下SO₂的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時間變化的預(yù)期結(jié)果示意圖如圖所示；

故答案為：

點評：本題考查了熱化學(xué)方程式書寫方法，化學(xué)平衡的定量計算，平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率概念的應(yīng)用，圖象分析畫法的分析應(yīng)用，題目難度中等．