题目内容
(10分)利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤。已知:
SO2(g) +1/2O2(g) SO3(g) △H=-98kJ·mol-1。
(1)某温度下该反应的平衡常数K=10/3,若在此温度下,向100 L的恒容密闭容器中,充入3.0 mol SO2(g)、16.0 mol O2(g)和3.0 mol SO3(g),则反应开始时v(正) v(逆)(填“<”、“>”或“=”)。
(2)一定温度下,向一带活塞的体积为2 L的密闭容器中充入2.0 mol SO2和1.0 mol O2,达到平衡后体积变为1.6 L,则SO2的平衡转化率为 。
(3)在(2)中的反应达到平衡后,改变下列条件,能使SO2(g)平衡浓度比原来减小的
是 (填字母)。
A.保持温度和容器体积不变,充入1.0 mol O2
B.保持温度和容器内压强不变,充入1.0 mol SO3
C.降低温度
D.移动活塞压缩气体
(4)若以下图所示装置,用电化学原理生产硫酸,写出通入O2电极的电极反应式为 ;
为稳定持续生产,硫酸溶液的浓度应维持不变,则通入SO2和水的质量比为____________ 。
(10分)
(1)> (2分) (2)60% (2分) (3)A、C(2分)
(4)O2+4e-+4H+ =2H2O(2分) 16:29(2分)
解析:
(1)已知1.0mol·L—1NaHSO3溶液的pH为3.5,则此溶液离子浓度从大到小的顺序为 (用离子符号表示)。
(2)能证明Na2SO3溶液中存在水解平衡SO32-+H2OHSO3-+OH-的事实是 (填序号)。
A.滴入酚酞溶液变红,再加入H2SO4溶液红色退去
B.滴入酚酞溶液变红,再加入氯水后红色退去
C.滴入酚酞溶液变红,在加入BaCl2溶液后产生沉淀且红色退去
(3)工业上利用催化氧化反应将SO2转化为SO3:2SO2+ O2 2SO3。若某温度下,此反应的起始浓度c(SO2)=1.0mol·L—1,c(O2)=1.5mol·L—1,达到平衡后,SO2的转化率为50%,则此温度下该反应的平衡常数K= 。
(4)在酸性溶液中,碘酸钾(KIO3)和亚硫酸钠可发生如下反应:
2IO3-+5SO32-+2H+===I2+5SO42-+H2O
生成的碘可以用淀粉溶液检验,根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。某同学设计实验如下表所示:
0.01mol·L-1 KIO3 酸性溶液(含淀粉)的体积/mL | 0.01mol·L-1 Na2SO3 溶液的体积/mL | H2O的体积 /mL | 实验 温度 /℃ | 溶液出现蓝色时所需时间/s | |
实验1 | 5 | V1 | 35 | 25 | |
实验2 | 5 | 5 | 40 | 25 | |
实验3 | 5 | 5 | V2 | 0 |
表中V2=___________mL,该实验的目的是______________ ______。