【题目】硫酸在生活和生产中应用广泛。
Ⅰ 某工厂以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料,采用“接触法”制备硫酸。
已知298 K和101 kPa条件下:
2FeS2(s)=2FeS(s)+S(s) ΔH1
S(s)+2O2(g)=2SO2(g) ΔH2
4FeS(s)+7O2(g)=2Fe2O3(s)+4SO2(g) ΔH3
则在该条件下FeS2与O2生成Fe2O3和SO2的总热化学方程式是________。
Ⅱ 催化氧化反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0
(1) 在体积可变的密闭容器,维持压强为1×105 Pa和初始n(SO2)=2 mol,充入一定量的O2,SO2平衡转化率α(SO2)随O2物质的量n(O2)的变化关系如图所示:
①在1000℃时,SO2平衡转化率随着O2物质的量的增大缓慢升高,解释其原因________。
②a点时SO3的平衡分压p(SO3)=________Pa(保留2位有效数字,某组分的平衡分压=总压×某组分的物质的量分数)。
(2)保持温度不变,向固定体积的密闭容器中充入一定量的SO2、O2。请画出平衡体系中SO3的体积分数φ(SO3)随初始SO2、O2的物质的量之比[n(SO2)/n(O2)]的变化趋势图。
(3)已知活化氧可以把SO2快速氧化为SO3。根据计算机模拟结果,在炭黑表面上O2转化为活化氧的反应历程与能量变化如图所示。下列说法正确的是________。
A O2转化为活化氧是氧氧键的断裂与碳氧键的生成过程
B 该过程中最大能垒(活化能)E正=0.73 eV
C 每活化一个O2吸收0.29 eV的能量
D 炭黑可作为SO2转化为SO3的催化剂
E 其它条件相同时,炭黑颗粒越小,反应速率越快
Ⅲ 硫酸工厂尾气中的SO2可被NaOH溶液吸收,用惰性电极将所得的Na2SO3溶液进行电解,可循环再生NaOH的同时得到H2SO4,写出阳极的电极方程式________。