Question

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．
（1）某温度下，2SO₂（g）+O₂（g）?2S0₃（g）△H₃=mkJ/mol，平衡常数（K）的大小与温度
（T）的关系如图中曲线所示，则m

 

0（填“＞”“=”或“＜”）；b点时v（正）

 

v（逆）（填“＜”、“=”或“＞”）．反应的焓变（△H）将

 

（填“增大”、“减小”或“不变”）．

（2）若反应物起始的物质的量相同，下列关系图不正确的是

 

（填序号）．

（3）某硫酸厂利用SO₂尾气、废铁屑、空气、水合成绿矾（FeS0₄?7H₂O），反应中作还原剂的物质是

 

．
（4）将反应后的混合气体用氨水吸收可得到（NH4）2SO₃和（NH₄）₂SO₄两种化工原料．
①对于（NH₄）₂SO₃溶液，某同学写出了如下的正确关系式：
2[c（SO^2-₃）十c（HSO^-₃）+c（H₂SO₃）]=c（NH⁺₄）+c（NH₃?H₂O）
请分析该同学的依据是

 

．
②在（NH₄）2SO₄溶液中存在：NH⁺₄+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺，则该反应常温下的平衡常数K=

 

（已知：常温下，NH₃?H₂O的电离平衡常数K=1.7×10^-5）
（5）三氧化硫吸收后所得的硫酸常用来制备BaSO₄作X射线透视时的内服造影剂，胃酸很强（pH约为1），但服用大量BaSO₄仍然是安全的，BaSO₄不溶于酸的原因是（用溶解平衡原理解释）

 

．万一误服了少量BaCO₄，应尽快用大量0.5mol/LNa₂SO₄溶液给患者洗胃，如果忽略洗胃过程中Na₂SO₄溶液浓度的变化，残留在胃液中的Ba²⁺浓度仅为mol/L（已知25℃时，Ksp（BaSO₄）=1×l0^-10，Ksp（BaCO₃）=1×10^-9）．

Answer 1

考点：化学平衡建立的过程,化学平衡的影响因素,弱电解质在水溶液中的电离平衡,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质

专题：基本概念与基本理论

分析：（1）根据温度对平衡常数的影响判断，b点时未达平衡，反应要正向移动才能达到平衡，反应的焓变与反应方程式中的计量数有关，据此判断；
（2）根据温度、压强、催化剂对平衡的影响判断；
（3）根据反应产物中的元素的化合价变化判断；
（4）①根据元素守恒判断；②根据水的电离平衡常数和氨水的电离平衡常数可求得NH⁺₄+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺的平衡常数；
（5）根据沉淀溶解平衡的影响因素解释，根据沉淀的转化和溶度积进行计算；

解答： 解：（1）根据图可知，温度升高，平衡常数逐渐减小，平衡逆向移动，所以该反应的正反应为放热反应，m＜0，b点时未达平衡，反应要正向移动才能达到平衡，所以v（正）＞v（逆），在化学反应中，焓变与反应方程式中的计量数有关，上述虽然平衡移动，但发生的反应不变，所以反应的焓变不变，故答案为：＜；＞；不变；
（2）中升高温度，平衡逆向移动，三氧化硫的含量应当减小，故a正确，c错误；压强增大，平衡正向移动，三氧化硫的含量增大，故b错误；加入催化剂，加快反应速率，平衡不移动，故d正确；故选bc；
（3）根据反应产物中的元素的化合价变化可知，硫元素从+4价升高到+6价，铁从0价升高到+2价，所以反应中作还原剂的物质是铁、二氧化硫，故答案为：铁、二氧化硫；
（4）①在（NH₄）₂SO₃中氮元素的物质的量是硫元素的2倍，在溶液中氮元素的存在形式有NH⁺₄和NH₃?H₂O，硫元素的存在形式有SO^2-₃、HSO^-₃、H₂SO₃，所以有2[c（SO^2-₃）十c（HSO^-₃）+c（H₂SO₃）]=c（NH⁺₄）+c（NH₃?H₂O），故答案为：原子守恒和（NH₄）₂SO₃中N、S原子个数比是2：1；
②NH⁺₄+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺的平衡常数K=

c(H+)c(NH3?H2O)

c(N H + 4 )

=

c(H+)c(NH3?H2O)

c(N H + 4 )

?

c(OH-)

c(OH-)

=

Kw

K氨水

=

1×10-14

1.7×10-5

=5.9×0^-8，故答案为：5.9×0^-8 ；
（5）在沉淀的溶解平衡BaSO₄ ?Ba²⁺+SO^2-₄中，氢离子不能影响该平衡的移动，所以氢离子不能使钡离子或硫酸根离子浓度降低，因而不能使硫酸钡的沉淀溶解平衡移动，
根据Ksp（BaSO₄）=c（Ba²⁺）?c（SO^2-₄）=1×l0^-10，可得c（Ba²⁺）=

1×10-10

0.5

mol/L=2.0×10^-10mol/L，故答案为：氢离子不能使钡离子或硫酸根离子浓度降低，因而不能使硫酸钡的沉淀溶解平衡移动；2×10^-18；

点评：本题主要考查了影响平衡移动的因素、氧化还原反应、盐类的水解、沉淀的溶解平衡等知识点，综合性较强，有一定的难度，解题时要注意化学原理知识的灵活运用．