Question

（1）下表为某温度和压强下，密闭容器中SO₂氧化为SO₃反应在不同时间各物质的浓度（mol/L）

时间（min）	0	10	20	30	40	50	60	70
SO2	10	7	5	3.5	2	1	1	1
O2	5	3.5	2.5	1.75	1	0.5	0.5	0.5
SO3	0	3	5	6.5	8	9	9	9

试画出V（SO₃）-t图．



（2）工业上生产硫酸时，利用催化氧化反应将SO₂转化为SO₃是一个关键步骤．压强及温度对SO₂转化率的影响如下表（原料气各成分的体积分数为：SO₂：7%，O₂：11%，N₂：82%）：

压强/MPa 温度/℃	0.1	0.5	1	10
400	99.2%	99.6%	99.7%	99.9%
500	93.5%	96.9%	97.8%	99.3%
600	73.7%	85.8%	89.5%	96.4%

①如何利用表中数据推断SO₂的氧化反应的热效应？______．
②在400一500℃时，SO₂的催化氧化采用常压而不是高压，主要原因是：______．
③工业制硫酸所产生的尾气含有SO₂、微量的SO₃和酸雾．为了保护环境将尾气通入氨水中，能发生多个反应，写出其中可能发生的两个氧化还原反应的化学方程式：______．
④能用于测定硫酸尾气中SO₂含量的是______．（填字母）
A．NaOH溶液、酚酞试液　  
B．KMnO₄溶液、稀H₂SO₄
C．碘水、淀粉溶液　　　　
D．氨水、酚酞试液
⑤某温度下，SO₂氧化为SO₃在10L的密闭容器中进行，开始向容器加入4.0mol SO₂和10.0mo1O₂，当反应达到平衡时，混合气体为13.0mol，则SO₂的转化率为______，该温度反应的平衡常数______．

Answer 1

（1）根据表中数据分析，起点三氧化硫生成的量为0，反应到50min后，三氧化硫浓度不再变化，说明已达到平衡，依据各点数据在坐标系中描点连线，画出变化曲线如图：





故答案为：



；
（2）①依据数据分析，压强一定时，温度升高，二氧化硫的转化率减小，说明升温平衡向逆反应方向移动，所以二氧化硫的氧化反应为放热反应，
故答案为：压强一定时，温度升高，二氧化硫的转化率减小，说明升温平衡向逆反应方向移动，所以二氧化硫的氧化反应为放热反应；
②压强及温度对S0₂转化率的影响依据表中数据，400℃～500℃时，1标准大气压时二氧化硫转化率为97.8%、99.7%；10大气压时二氧化硫转化率为99.3%、99.7%；对比数据可知，增大到10个大气压，二氧化硫转化率变化不大，但增大压强会对设备要求更高，成本高，所以工业上直接采用常压；
故答案为：从化学平衡移动条件分析应该采用低温高压．而根据表格中提供的数据发现，压强的增加引起SO₂转化率的变化并不明显，反而增加成本，所以工业上直接采用常压；
③尾气含有S0₂、微量的S0₃和酸雾，其中二氧化硫会发生反应生成亚硫酸、亚硫酸铵、亚硫酸氢铵，这些物质易被氧化；故答案为：2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄； 2NH₄HSO₃+O₂=2NH₄HSO₄；2（NH₄）₂SO₃+O₂=2（NH₄）₂SO₄中的任意两个；
④测定硫酸尾气中S0₂含量，尾气中含有三氧化硫，需要加入与二氧化硫反应的试剂，不与三氧化硫反应，且现象明显；Na0H溶液、酚酞试液和氨水、酚酞试液；和二氧化硫、三氧化硫反应，所以不能准确测定二氧化硫的含量；KMnO₄溶液、稀H₂SO₄和二氧化硫反应，全部反应的现象是到溶液紫红色恰好褪去；和碘水、淀粉溶液反应，二氧化硫全部反应的现象是蓝色恰好变为无色；上述高锰酸钾、碘单质和二氧化硫反应，与三氧化硫不反应，所以利用反应，计算被试剂吸收的二氧化硫，得到二氧化硫的含量；故答案为：BC．
⑤根据二氧化硫氧化为三氧化硫的反应列式计算，设变化的二氧化硫物质的量为X
             2SO₂ +O₂

催化剂 .

△

 2SO₃
起始量（mol）  4.0    10.0         0
变化量（mol）  X      0.5X         X
平衡量（mol） 4.0-X  10.0-0.5X     X
（ 4.0-X ）+（10.0-0.5X ）+X=13.0 
解得X=2mol
二氧化硫的转化率=

2mol

4mol

×100%=50%，k=

[SO3]2

[O2][SO2]2

=

( 2 10 )2

9×( 2 10 )2

=1.1L?mol^-1
故答案为：50%；1.1L?mol^-1