工業(yè)制硫酸時(shí),利用接觸氧化反應(yīng)將SO2轉(zhuǎn)化為SO3是一個(gè)關(guān)鍵的步驟.
(1)在接觸室中2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是
 

A.v(O2=2v(SO2
B.容器中氣體的總質(zhì)量不隨時(shí)間而變化
C.容器中氣體的顏色不隨時(shí)間而變化
D.容器中氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間而變化
(2)下列關(guān)于反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H<0.下列圖象中不正確的是
 
 (填字母序號(hào)).
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(3)某溫度下SO2(g)+
1
2
O2(g)?SO3(g)△H=-98kJ.mol-1
①開始時(shí)在體積固定的密閉容器中加入4mol SO2 (g)和H) mol O2 (g),達(dá)到平衡時(shí) 共放出196KJ的熱量,該溫度下SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為
 

②已知固態(tài)單質(zhì)硫的燃燒熱為296kJ.mol-1,則由S(s)生成2molS03(g)的△H為
 

(4)檢驗(yàn)SO
 
2-
4
常用BaCl2溶液.常溫時(shí),BaSO4的Ksp=1.08×10-10,現(xiàn)將等體積的 BaCl2溶液與2.0×10-3mol/L的H2SO4溶液混合.若要生成BaSO4沉淀,原BaCl2溶液的最小濃度為
 
分析:(1)A、不同物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率之比等于計(jì)量數(shù)比之比,即是平衡狀態(tài),;
B、容器中氣體的總質(zhì)量守恒始終不變;
C、容器中氣體均為無(wú)色;
D、反應(yīng)兩邊氣體的計(jì)量數(shù)之和不相等,體積恒定的密閉容器中,達(dá)到了平衡狀態(tài),壓強(qiáng)不再變化;
(2)已知2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H<0,該反應(yīng)正方向?yàn)椋后w積減小,放熱反應(yīng);結(jié)合溫度、壓強(qiáng)對(duì)速率和平衡的影響分析;
(3)先根據(jù)放出的熱量計(jì)算出n(SO2),再根據(jù)轉(zhuǎn)化率公式求出SO2的轉(zhuǎn)化率;
(4)依據(jù)燃燒熱概念寫出熱化學(xué)方程式,硫燃燒生成穩(wěn)定氧化物二氧化硫;再根據(jù)二氧化硫催化氧化為三氧化硫的熱化學(xué)方程式,結(jié)合蓋斯定律計(jì)算得到;
(5)計(jì)算混合后硫酸根的濃度,根據(jù)Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)?c(SO42-)計(jì)算硫酸根沉淀時(shí)溶液中c(Ba2+),原氯化鋇溶液為此時(shí)鋇離子濃度的2倍,注意溶液混合后各種物質(zhì)的濃度降為原來(lái)的一半.
解答:解:(1)A、不同物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率之比等于計(jì)量數(shù)比之,即是平衡狀態(tài),所以2v(O2=v(SO2,證明達(dá)到了平衡狀態(tài),故A錯(cuò)誤;
B、容器中氣體的總質(zhì)量守恒始終不變,所以質(zhì)量不變,不能判斷平衡狀態(tài),故B錯(cuò)誤;
C、容器中氣體均為無(wú)色,所以氣體的顏色始終不變,不能判斷平衡狀態(tài),故C錯(cuò)誤;
D、反應(yīng)兩邊氣體的計(jì)量數(shù)之和不相等,體積恒定的密閉容器中,達(dá)到了平衡狀態(tài),壓強(qiáng)不再變化,證明達(dá)到了平衡狀態(tài),故D正確;
故答案為:D;
(2)已知2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H<0,該反應(yīng)正方向?yàn)椋后w積減小,放熱反應(yīng);
A、升高溫度平衡逆移,所以逆速率大于正速率,與圖象相符,故A正確;
B、隨著反應(yīng)進(jìn)行三氧化硫的含量逐漸增大,當(dāng)達(dá)到平衡時(shí),再升高溫度,平衡逆移,所以三氧化硫含量減小,與圖象相符,故B正確;
C、升高溫度,平衡逆移,所以三氧化硫含量減小,溫度高反應(yīng)速率快,達(dá)到平衡所需時(shí)間短,所以600℃的曲線應(yīng)該在下面,故C錯(cuò)誤;
D、該反應(yīng)正方向?yàn)椋后w積減小的方向,增大壓強(qiáng),平衡正移,三氧化硫的含量增大,所以壓強(qiáng)大的曲線在上面,故D正確;
故答案為:C;
(3)在T2溫度時(shí),開始在100L的密閉容器中加入4.0molSO2和10.0molO2,一定條件下當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)共放出熱量196kJ根據(jù)1molSO2完全反應(yīng)放熱98KJ;則一定條件下當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)共放出熱量196kJ,消耗二氧化硫物質(zhì)的量=
1mol×196KJ
98KJ
=2mol,
              SO2(g)+
1
2
O2(g)?SO3(g)
開始量(mol)   4       10                  0
變化量(mol)   2       1                   2
平衡量(mol)   2       9                   2
所以SO2的轉(zhuǎn)化率α=
2mol
4mol
×100%=50%,故答案為:50%; 
(4)已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296kJ/mol,是1mol硫完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物二氧化硫時(shí)放出的熱量,則硫燃燒的熱化學(xué)方程式為:①S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-296 kJ/mol;
二氧化硫催化氧化為二氧化硫的熱化學(xué)方程式為:②2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-196KJ/L;
依據(jù)蓋斯定律計(jì)算得到①×2+②:2S(s)+3O2(g)=2SO3(g),△H=[-296×2+(-196)]=-788KJ/mol;
所以2mol S(s)生成2mol SO3(g)的焓變=-788KJ/mol;
故答案為:-788KJ/mol;
(5)等體積混合后,c(SO42-)=
1
2
×2.0×10-3mol/L=1.0×10-3mol/L,故BaSO4沉淀所需Ba2+離子的最小濃度為c(Ba2+)=
1.08×10-10
10-3
mol/L=1.08×10-7mol/L,故原BaCl2溶液的濃度為2×1.08×10-7mol/L=2.16×10-7mol/L,故答案為:2.16×10-7mol/L.
點(diǎn)評(píng):本題考查了平衡狀態(tài)的判斷、蓋斯定律的應(yīng)用、溶度積常數(shù)的有關(guān)計(jì)算等知識(shí)點(diǎn),難度較大.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

工業(yè)制硫酸時(shí),利用催化氧化反應(yīng)將SO2轉(zhuǎn)化為SO3是一個(gè)關(guān)鍵的步驟.
(1)某溫度下,SO2(g)+
12
O2(g)?SO3(g);△H=-98kJ?mol-1.開始時(shí)在100L的密閉容器中加入4.0mol SO2(g)和10.0molO2(g),當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)共放出熱量196kJ,該溫度下平衡常數(shù)K=
3.33
3.33

(2)一定條件下,向一帶活塞的密閉容器中充入2mol SO2和1mol O2,發(fā)生反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),達(dá)平衡后改變下述條件,SO2、O2、SO3氣體平衡濃度都比原來(lái)增大的是
AD
AD
(填字母).
A.保持溫度和容器不變,充入2molSO3
B.保持溫度和容器體積不變,充入2molN2
C.保持溫度和容器內(nèi)壓強(qiáng)不變,充入1molSO3
D.移動(dòng)活塞壓縮氣體
E.升高溫度
(3)下列關(guān)于2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)反應(yīng)的圖象中,不正確的是
C
C


(4)同學(xué)們學(xué)習(xí)了電化學(xué)知識(shí)后大家提出,可以用電解的方法來(lái)生產(chǎn)硫酸,可避免產(chǎn)生酸雨,污染環(huán)境.于是大家設(shè)計(jì)了一個(gè)以鉑為電極,兩極分別通入SO2和空氣,酸性電解液來(lái)實(shí)現(xiàn)電解生產(chǎn)硫酸.
①陽(yáng)極的電極反應(yīng)為
SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+
SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+

②若電解液為2L 0.025mol?L-1的硫酸溶液,當(dāng)電解過(guò)程共轉(zhuǎn)移了0.1mol電子時(shí),理論上消耗SO2的體積為(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為
1.12L
1.12L
,此溶液的pH=
1
1
 (忽略溶液體積變化).
③設(shè)計(jì)此實(shí)驗(yàn)的想法得到了老師的充分肯定,但與工業(yè)上生產(chǎn)硫酸相比還是有很多不足,請(qǐng)對(duì)此實(shí)驗(yàn)進(jìn)行合理的評(píng)價(jià)
耗費(fèi)大量的電能,不經(jīng)濟(jì),產(chǎn)率低,不能大規(guī)模生成
耗費(fèi)大量的電能,不經(jīng)濟(jì),產(chǎn)率低,不能大規(guī)模生成
(寫出一點(diǎn)即可).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2013-2014學(xué)年湖北省襄陽(yáng)市高三12月統(tǒng)一測(cè)試?yán)砭C化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

工業(yè)制硫酸時(shí),利用催化氧化反應(yīng)將SO2轉(zhuǎn)化為SO3是一個(gè)關(guān)鍵步驟。

(1)某溫度下,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)  △H=-197 kj/mol。開始時(shí)在10 L的密閉容器中加入4.0 mol SO2(g)和10.0 mol O2(g),當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)共放出197kJ的熱量,該溫度下的平衡常數(shù)K=    ,升高溫度K將    (填“增大、減小或不變”)。

(2)一定條件下,向一帶活塞的密閉容器中充入2mol SO2和1mol O2,發(fā)生下列反應(yīng):

2SO2(g)+O2(g)       2SO3(g),達(dá)到平衡后,改變下述條件,SO2、O2、SO3的平衡濃度都比原來(lái)增大的是    (填字母)。

A.恒溫恒容,充入2mol SO3    B.恒溫恒容,充入2mol N2

C.恒溫恒壓,充入1 mol SO3   D.升高溫度

(3)在一密閉容器中進(jìn)行下列反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),化學(xué)興趣小組的同學(xué)探究了其他條件不變時(shí),改變某一條件時(shí)對(duì)上述反應(yīng)的影響,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了下列關(guān)系圖。下列判斷中正確的是    (填字母)。

A.圖Ⅰ研究的是不同催化劑對(duì)反應(yīng)的影響,且乙使用的催化劑效率較高

B.圖Ⅱ研究的是壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響,且甲的壓強(qiáng)較高

C.圖Ⅱ研究的是溫度對(duì)反應(yīng)的影響,且乙的溫度較低

D.圖Ⅲ研究的是不同催化劑對(duì)反應(yīng)的影響,且甲使用的催化劑效率較高

(4)某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)想如下圖所示裝置用電化學(xué)原理生產(chǎn)硫酸,寫出通入SO2的電極的電極反應(yīng)式:   

(5)焙燒產(chǎn)生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101 kPa時(shí):

SO2(g)+O2(g)2SO3(g)    △H1=-197 kJ/mol;

H2O(g)=H2O(1)    △H2=-44 kJ/mol:

2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(1)  H3=-545 kJ/mol。

寫出SO3(g)與H2O(1)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是    。

(6)由硫酸可制得硫酸鹽.在一定溫度下,向K2SO4溶液中滴加Na2CO3溶液和BaCl2溶液,當(dāng)兩種沉淀共存時(shí),SO42-和CO32-的濃度之比    。[已知該溫度時(shí),Ksp(BaSO4)=1.3x10-10,KsP(BaCO3)=5.2x10-9]。

 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2012-2013學(xué)年四川省宜賓市高三第一次診斷性測(cè)試化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

 (12分)工業(yè)制硫酸時(shí),利用接觸氧化反應(yīng)將SO2轉(zhuǎn)化為SO3是一個(gè)關(guān)鍵的步驟。

(1)在接觸室中2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是______。

A.υ(O2)=2υ(SO2)

B.容器中氣體的總質(zhì)量不隨時(shí)間而變化

C.容器中氣體的顏色不隨時(shí)間而變化

D.容器中氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間而變化

(2)下列關(guān)于反應(yīng)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0。下列圖像中不正確的是______ (填字母序號(hào))。

(3)某溫度下SO2(g)+ O2(g) SO3(g) ΔH=-98KJ/mol

①開始時(shí)在體積固定的密閉容器中加入4mol SO2 (g)和1mol O2 (g),達(dá)到平衡時(shí) 共放出196 KJ的熱量,該溫度下SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為______

②已知固態(tài)單質(zhì)硫的燃燒熱為296KJ/mol,則由S(s)生成2 molSO3(g)的ΔH為____________

(4)檢驗(yàn)SO42-常用BaCl2溶液。常溫時(shí),BaSO4的Ksp=1.08×10-10,現(xiàn)將等體積的 BaCl2溶液與2.0×103mol/L的H2SO4溶液混合。若要生成BaSO4沉淀,原BaCl2溶液的最小濃度為____________

 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2012-2013學(xué)年山東省高三5月第一次模擬考試?yán)砭C化學(xué)試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

工業(yè)制硫酸時(shí),利用催化氧化反應(yīng)將是一個(gè)關(guān)鍵的步驟。

(1)某溫度下,。開始時(shí)在100L的密閉容器中加入4.0molSO2(g)和10.0molO2,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)共放出熱量196kJ,該溫度下平衡常數(shù)K=____________。

(2)一定條件下,向一帶活塞的密閉容器中充入2molmol,發(fā)生反應(yīng):,達(dá)平衡后改變下述條件,氣體平衡濃度都比原來(lái)增大的是____________(填字母)。

A.保持溫度和容器體積不變,充入2mol

B.保持溫度和容器體積不變,充入2molN2

C.保持溫度和容器內(nèi)壓強(qiáng)不變,充入1mol

D.移動(dòng)活塞壓縮氣體

E.升高溫度

(3)下列關(guān)于反應(yīng)的圖像中,不正確的是_________。

(4)同學(xué)們學(xué)習(xí)了電化學(xué)知識(shí)后大家提出,可以用電解的方法來(lái)生產(chǎn)硫酸,可避免產(chǎn)生酸雨,污染環(huán)境。于是大家設(shè)計(jì)了一個(gè)以鉑為電極,兩極分別通入SO2和空氣,酸性電解液來(lái)實(shí)現(xiàn)電解生產(chǎn)硫酸。

①陽(yáng)極的電極反應(yīng)為______________________________。

②若電解液為2L0.025mol的硫酸溶液,當(dāng)電解過(guò)程共轉(zhuǎn)移了0.1mol電子時(shí),理論上消耗SO2的體積為(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為_________,此溶液的pH=__________ (忽略溶液體積變化)。

③設(shè)計(jì)此實(shí)驗(yàn)的想法得到了老師的充分肯定,但與工業(yè)上生產(chǎn)硫酸相比還是有很多不足,請(qǐng)對(duì)此實(shí)驗(yàn)進(jìn)行合理的評(píng)價(jià)____________________________(寫出一點(diǎn)即可)。

 

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