题目内容
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）＋
O2（g）
SO3（g） △H＝－98 kJ·mol－1。
（1）某温度下该反应的平衡常数K＝
，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 molO2，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）若以如图所示装置，用电化学原理生产硫酸， 写出通入O2电极的电极反应式为 。
（5）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_____。
（1）＞ （2）60% （3）A、C（4）O2＋4e－＋4 H+ ＝2H2O（5）16:29
【解析】
试题分析：(1)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)，可得K`=9/144，K`＜K，故反应向正反应方向移动，正反应速率＞逆反应速率。（2）根据SO2（g）＋
O2（g）
SO3（g），体积为2 L的密闭容器中充入2.0 mol SO2和1.0
molO2，达到平衡后体积变为1.6 L，可知反应后压强变为原来的1.6L/2L=80%，故反应后的总物质的量为（2+1）×80%=2.4mol。
SO2（g）＋O2（g）
SO3（g）
起始 2mol 1mol 0mol
反应 2a a 2a
终了 2-2a 1-a 2a 故(2-2a)+(1-a)+2a=2.4mol 则a=0.6mol。故SO2的转化率为（2-2×0.6）mol/2mol×100%=60%
（3）A选项，加入反应物氧气，反应向正反应方向进行，SO2浓度降低。B选项，加入SO2，反应向正反应方向进行，但SO2转化率降低，浓度升高。C选项，该反应为放热反应，降低温度，向正反应方向进行，SO2浓度降低。D选项，活塞压缩体积，平衡向正反应方向移动，但体积减小，浓度增大。故选择A、C选项。（4）O2＋4e－＋4 H+ ＝2H2O（5）该反应的总反应方程式应为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，设加入SO2的物质的量为a，加入H2O的物质的量为b故
=0.5，故a：b=9：58。则二者的质量之比为16:29。
考点：化学平衡常数的含义；电极反应和电池反应方程式；化学平衡的影响因素 。
优学名师名题系列答案
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．T℃时反应2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）过程中的能量变化如图所示，回答下列问题．
氮氧化物是大气污染物之一，消除氮氧化物的方法有多种．（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－+H2O
HSO3－+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______________ ______。