题目内容

（2011?上海模拟）将一定量的SO2和含0.7mol氧气的空气（忽略CO2）放入一定体积的密闭容器中，550℃时，在催化剂作用下发生反应：2SO2+O2 
催化剂
.
△
 2SO3（正反应放热）．反应达到平衡后，将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液，气体体积减少了21.28L；再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2，气体的体积又减少了5.6L（以上气体体积均为标准状况下的体积）．（计算结果保留一位小数）
（1）求该反应达到平衡时SO2的转化率（用百分数表示）．
（2）若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液，生成沉淀多少克？（要有解题过程）
分析：分析题干可知0.7mol氧气最后剩余5.6L，可以计算得到参加反应的氧气物质的量，得到反应的二氧化硫物质的量，结合通过氢氧化钠人员减少的是二氧化硫和三氧化硫混合气体，根据硫元素守恒得到原来二氧化硫的物质的量，得到二氧化硫的转化率；
平衡混合气体5%通过氯化钡溶液只吸收三氧化硫，二氧化硫不能生成沉淀，依据三氧化硫物质的量计算生成硫酸钡沉淀质量．
解答：解：（1）消耗的O2物质的量：0.7mol-
5.6L
22.4L/mol
=0.45mol；
生成的SO3物质的量：0.45mol×2=0.9mol；
SO2和SO3的物质的量和：
21.28L
22.4L/mol
=0.95mol；
依据硫元素守恒，反应前的SO2物质的量0.95mol：
SO2的转化率：
0.9mol
0.95mol
×100%=94.7%；
答：94.7%；
（2）依据（1）的计算可知混合气体中生成三氧化硫气体物质的量为0.9mol，在给定的条件下，溶液呈强酸性，BaSO3不会沉淀．
因此BaSO4的质量=0.9mol×5%×233g/mol=10.5g，
答：生成沉淀10.5克；
点评：本题考查了化学平衡的计算应用，注意气体体积变化的特征和气体成成分的判断，题目难度中等．
练习册系列答案
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（1）写出OA段所发生反应的离子方程式
H++OH-═H2O
H++OH-═H2O
，
CO32-+H+═HCO3-
CO32-+H+═HCO3-
．
（2）当加入35mL盐酸时，产生CO2的体积为
224
224
mL（标准状况）．
（3）计算原混合物中碳酸钠、碳酸氢钠共
0.02
0.02
mol．
（2011?上海模拟）CO和CO2都可以合成甲醇：CO+2H2→CH3OH；CO2+3H2→CH3OH+H2O，CO、CO2和H2可通过下列反应制备：①CH4+H2O（g）→CO+3H2；②CO+H2O（g）→CO2+H2；反应①的产物合成甲醇时H2过量，反应②的产物合成甲醇时H2不足．为了充分利用原料，可将两个反应的产物混合使用．
（1）以CH4、CO、H2O混合气体为原料气，在一定条件下充分反应，所得气体以合成甲醇，为使原子的利用率达到最高，则CH4、CO、H2O的最佳配比为
2：1：2
2：1：2
．
（2）若以100L CH4和H2O的混合气体为原料，制备CO、CO2和H2混合气体，当CH4和H2O均完全反应后，在相同条件下反应后气体的体积为
166.7L≤v≤200L
166.7L≤v≤200L
L（写范围）．
（3）若反应①的气体产物共为V1L，则合成甲醇时H2过量0.25V1L；反应②的气体产物共为V2L，则合成甲醇时H2不足（H2少V2L）．为了充分利用原料，可将两个反应的产物混合使用，则V1与V2最佳比例为
4：1
4：1
．
（4）在100L CH4和H2O的混合气体中，CH4所占的体积分数为x，反应后气体的体积为y（L），求：x的取值范围和气体产物的体积y（用含x的函数表达式）

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