Question

将一定量的SO₂和含0.7mol氧气的空气（忽略CO₂）放入一定体积的密闭容器中，550℃时，在催化剂作用下发生反应：2SO₂+O₂  2SO₃（正反应放热）．反应达到平衡后，将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液，气体体积减少了21.28L；再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O₂，气体的体积又减少了5.6L（以上气体体积均为标准状况下的体积）．（计算结果保留一位小数）
（1）求该反应达到平衡时SO₂的转化率（用百分数表示）．
（2）若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl₂溶液，生成沉淀多少克？（要有解题过程）

Answer 1

【答案】分析：分析题干可知0.7mol氧气最后剩余5.6L，可以计算得到参加反应的氧气物质的量，得到反应的二氧化硫物质的量，结合通过氢氧化钠人员减少的是二氧化硫和三氧化硫混合气体，根据硫元素守恒得到原来二氧化硫的物质的量，得到二氧化硫的转化率；
平衡混合气体5%通过氯化钡溶液只吸收三氧化硫，二氧化硫不能生成沉淀，依据三氧化硫物质的量计算生成硫酸钡沉淀质量．
解答：解：（1）消耗的O₂物质的量：0.7mol-=0.45mol；
生成的SO₃物质的量：0.45mol×2=0.9mol；
SO₂和SO₃的物质的量和：=0.95mol；
依据硫元素守恒，反应前的SO₂物质的量0.95mol：
SO₂的转化率：×100%=94.7%；
答：94.7%；
（2）依据（1）的计算可知混合气体中生成三氧化硫气体物质的量为0.9mol，在给定的条件下，溶液呈强酸性，BaSO₃不会沉淀．
因此BaSO₄的质量=0.9mol×5%×233g/mol=10.5g，
答：生成沉淀10.5克；
点评：本题考查了化学平衡的计算应用，注意气体体积变化的特征和气体成成分的判断，题目难度中等．