Question

实验室中，用如下图所示装置及所给药品（图中部分夹持仪器已略去）探究工业制硫酸接触室中的反应，并测定此条件下二氧化硫的转化率。已知SO₃熔点为16．8℃，假设气体进入装置时分别被完全吸收，且忽略装置内空气中的CO₂。

（1）已知0．5molSO₂被O₂氧化成气态SO₃，放出49．15 kJ热量，反应的热化学方程式为                                                        。
（2）根据实验目的，请从上面右图中选择Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处合适的装置，将其序号填入空格中：装置Ⅰ          ，装置Ⅱ          ，装置Ⅲ          。
（3）开始进行实验时，首先应进行的操作是                             。
（4）加热硬质玻璃管时，若不断升高温度，SO₂的转化率会           （填“增大”、“不变”或“减小”）。
（5）停止通入SO₂，熄灭酒精灯后，为使残留在装置中的SO₂、SO₃被充分吸收，操作方法是                                                           。
（6）实验结束后，若装置Ⅱ增加的质量为b g ,装置Ⅲ增加的质量为a g，则此条件下二氧化硫的转化率是            （用含字母的代数表示）。

Answer 1

（1）2SO₂（g）+O₂（g）  2SO₃（g）；△H=－196．6 kJ/mol （2分）
或 SO₂（g）+O₂（g）  SO₃（g）；△H=－98．3 kJ/mol
（2） B, A, D （3分）
（3）检查装置的气密性（1分）
（4）减小（1分）
（5）继续通入氧气一段时间（1分）
（6）（2分）

试题分析：（1）ΔH与反应物的物质的量有关，所以热化学方程式中各物质的系数必须与ΔH相对应，如果系数加倍，则ΔH也要加倍。  
（2）图中Ⅰ装置的作用一是干燥气体；二是使SO₂和O₂均匀混合，所以选B、Ⅱ装置的作用是冷却SO₃,使其变成液体，所以选A,、Ⅲ装置的作用除去尾气SO₂，所以选D （3分）      
（3）一般说来，无论采用那种装置制取气体，在成套装置组装完毕装入反应物之前，必须检查装置的气密性，以确保实验的顺利进行。（1分）
（4）因为2SO₂（g）+O₂（g）  2SO₃（g）是放热反应，升高温度，向逆向移动，所以转化率减小。（1分）
（5）继续通入氧气，可以使残留在装置中的SO₂、SO₃随着氧气流一起流动，最终全部被NaOH吸收。 （1分）
（6）实验结束后，若装置Ⅱ增加的质量为反应生成的SO₃的质量，,装置Ⅲ增加的质量为末反应的SO₂的质量，所以根据化学方程式，设反应的SO₂质量为x；
2SO₂（g）+O₂（g）  2SO₃（g）
128                       160
x                           b
x=b
所以二氧化硫的转化率为b/（a＋b）=（2分）