Question

下圖是工業(yè)接觸法制硫酸的簡(jiǎn)單流程圖：

(1)若沸騰爐中每燃燒0.12 kg FeS₂放了853 kJ熱量，寫(xiě)出此狀況下FeS₂燃燒的熱化學(xué)方程式___________________________。

(2)反應(yīng)2SO₂+O₂2SO₃是在500 ℃恒溫密閉的接觸室中進(jìn)行的，能充分說(shuō)明此反應(yīng)已達(dá)到平衡的標(biāo)志是_________(填序號(hào))。

①接觸室中SO₂、O₂、SO₃共存

②接觸室中SO₂、O₂、SO₃的濃度相同

③接觸室中SO₂、SO₃的物質(zhì)的量之比為2∶1∶2

④接觸室中壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化而變化

(3)從沸騰爐出來(lái)的氣體經(jīng)凈化干燥處理后進(jìn)入接觸室，其氣體體積組成是：SO₂7%，O₂11%，N₂82%。若有100體積這樣的混合氣體在接觸室反應(yīng)，一段時(shí)間后，氣體總體積變?yōu)?6.7體積，則反應(yīng)后混合氣體中N₂和O₂的體積比為_(kāi)________，此時(shí)SO₂的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)________。

Answer 1

(1)FeS₂(s)+O₂(g)Fe₂O₃(s)+2SO₂(g);ΔH=-853 kJ·mol^-1

(2)④

(3)82∶7.7  94.3%

解析：本題考查硫酸的工業(yè)制法。

①0.12 kg即1 mol FeS₂燃燒放了853 kJ熱量，所以熱化學(xué)方程式為：FeS₂(s)+O₂(g) Fe₂O₃(s)+2SO₂(g);ΔH=-853 kJ·mol^-1。

②反應(yīng)2SO₂+O₂2SO₃是不等體積的反應(yīng)，所以只有達(dá)到平衡時(shí)物質(zhì)的量不變，所以壓強(qiáng)不變。本反應(yīng)為可逆反應(yīng)，所以接觸室中SO₂、O₂、SO₃一直共存，②③不一定。

③由題意可知SO₂7體積，O₂11體積，N₂82體積。一段時(shí)間后，氣體總體積變?yōu)?6.7體積，則反應(yīng)消耗SO₂6.6體積，O₂3.3體積，剩余O₂7.7體積，所以N₂和O₂的體積比為82∶7.7。

SO₂的轉(zhuǎn)化率=6.6/7×100%=94.3%。