Question

2．我國(guó)工業(yè)制硫酸主要反應(yīng)（均為放熱）有：①4FeS₂+11O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$8SO₂+2Fe₂O₃，②2SO₂+O₂$?_{加熱}^{催化劑}$2SO₃，③SO₃+H₂O=H₂SO₄．回答下列問(wèn)題：
（1）為了提高反應(yīng)①硫鐵礦的利用率，可采取的措施有將硫鐵礦粉碎、用過(guò)量空氣煅燒硫鐵礦．
（2）反應(yīng)②SO₂的平衡轉(zhuǎn)化率（α）與某條件的關(guān)系如圖所示，其中正確的是BC．

（3）500℃和1.01×10⁵Pa時(shí)將4.0mol SO₂和2.0mol O₂置于2L密閉容器中，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)c（O₂）=0.1mol/L，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)等于81，若將溫度降到400℃，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)減小（增大、減小或不變）．
（4）反應(yīng)③得到“發(fā)煙硫酸”，往往稀釋成98%的濃硫酸再出售．若分別用98%的濃硫酸、10%的稀硝酸、10%的鹽酸分別與NaOH溶液進(jìn)行中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)，三個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱依次為△H₁、△H₂、△H₃，則它們的大小關(guān)系是△H₁＜△H₂=△H₃．

Answer 1

分析 （1）結(jié)合影響反應(yīng)速率的因素分析考慮；
（2）反應(yīng)2SO₂+O₂$?_{加熱}^{催化劑}$2SO₃是放熱反應(yīng)，可結(jié)合平衡的移動(dòng)因素分析各圖象；
（3）2SO₂+O₂$?_{加熱}^{催化劑}$2SO₃
起始濃度（mol/L）        2        1             0
變化濃度（mol/L）        1.8       0.9           1.8
平衡濃度（mol/L）        0.2      0.1           1.8
結(jié)合平衡常數(shù)的計(jì)算公式和影響平衡常數(shù)的因素分析；
（4）25℃，101kPa時(shí)，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的中和熱為57.3kJ/mol，濃硫酸溶解于水是放熱過(guò)程．

解答 解：（1）反應(yīng)物的接觸面積大了，反應(yīng)的速度就快了，則將硫鐵礦粉碎后再進(jìn)行生產(chǎn)，增大硫鐵礦與氧氣的接觸面，使反應(yīng)更充分，另外用過(guò)量空氣煅燒硫鐵礦，反應(yīng)物濃度增大平衡正向移動(dòng)，有利于提高硫鐵礦的利用率，
故答案為：將硫鐵礦粉碎；用過(guò)量空氣煅燒硫鐵礦；
（2）A．當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后，隨溫度的升高，平衡逆向移動(dòng)，SO₂的轉(zhuǎn)化率降低，故A錯(cuò)誤；B．增大壓強(qiáng)有利于平衡正向移動(dòng)，SO₂的轉(zhuǎn)化率增加，故B正確；C．增大氧氣的濃度可促進(jìn)平衡正向移動(dòng)，SO₂的轉(zhuǎn)化率升高，故B正確；D．使用催化劑反應(yīng)速率加快，但平衡不移動(dòng)，SO₂的轉(zhuǎn)化率不變，故D錯(cuò)誤；
故答案為：BC；
（3）2SO₂+O₂$?_{加熱}^{催化劑}$2SO₃
起始濃度（mol/L）        2        1             0
變化濃度（mol/L）        1.8       0.9           1.8
平衡濃度（mol/L）        0.2      0.1           1.8
則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）×c（{O}_{2}）}$=$\frac{1．{8}^{2}}{0．{2}^{2}×0.1}$=81，
平衡常數(shù)只受溫度影響，溫度升高，此反應(yīng)平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，
故答案為：81；減��；
（3）中和熱是強(qiáng)酸強(qiáng)堿稀溶液完全反應(yīng)生成1mol水放出的熱量，一定量98%的濃硫酸、10%的稀硝酸、10%的鹽酸分別與NaOH溶液生成1mol水，發(fā)生中和反應(yīng)放出的熱量57.3kJ，98%濃硫酸溶解于水放熱，實(shí)際反應(yīng)放熱大于57.3kJ，反應(yīng)焓變是負(fù)值，所以△H₁＜△H₂=△H₃；
故答案為：△H₁＜△H₂=△H₃．

點(diǎn)評(píng) 主要考查影響反應(yīng)速率的因素，化學(xué)平衡的計(jì)算及影響平衡的因素、中和熱的誤差分析等，屬基礎(chǔ)考查，難度中等．