Question

【題目】硫酸的消費(fèi)量是衡量一個國家化工生產(chǎn)水平的重要標(biāo)志。在硫酸的生產(chǎn)中，最關(guān)鍵的一步反應(yīng)為2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）

（1）一定條件下，SO2與O2反應(yīng)10min后，若SO2和SO3的物質(zhì)的量濃度分別為1mol/L和3mol/L，則SO2起始物質(zhì)的量濃度為____________________；10min內(nèi)生成SO3的平均反應(yīng)速率v（SO3）為____。

（2）下列關(guān)于該反應(yīng)的說法正確的是_________（填選項(xiàng)字母）。

A.增加O2的濃度能加快反應(yīng)速率

B.降低體系溫度能加快反應(yīng)速率

C.使用催化劑能加快反應(yīng)速率

D.一定條件下達(dá)到反應(yīng)限度時SO2全部轉(zhuǎn)化為SO3

（3）在反應(yīng)過程中，若某一時刻SO2、O2、SO3的濃度分別為0.2mol/L、0.1 mol/L、0.2mol/L。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時，可能存在的數(shù)據(jù)是___________（填選項(xiàng)字母）。

A.O2為0.2mol/L B. SO2為0.25mol/L

C.SO3為0.4mol/L D. SO2、SO3均為0.15mol/L

（4）FeS2焙燒產(chǎn)生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101KPa時：

2 SO2（g）+ O2（g）2SO3（g）△H1=-197kJmol-1；

H2O（g）═H2O（l）△H2=-44kJmol-1；

2SO2（g）+O2（g）+2H2O（g）═2H2SO4（l）△H3=-545kJmol-1

則SO3（g）與H2O（l）反應(yīng)生成H2SO4（l）的熱化學(xué)方程式是____________________。

（5）工業(yè)制硫酸，用過量的氨水對SO2進(jìn)行尾氣處理，該反應(yīng)的離子方程式為__________。

Answer 1

【答案】 4mol/L 0.3mol/（L·min） AC B（ SO2（g）+H2O（l）=H2SO4（l） △H=-130 KJ·mol-1 SO2+2NH3·H2O=2NH4++SO42-+H2O

【解析】（1）一定條件下，SO2與O2反應(yīng)10min后，若SO2和SO3的物質(zhì)的量濃度分別為1mol/L和3mol/L，則根據(jù)硫原子守恒可知SO2起始物質(zhì)的量濃度為4mol/L；10min內(nèi)生成SO3的平均反應(yīng)速率v（SO3）為3mol/L÷10min＝0.3mol/（L·min）。（2）A.增加O2的濃度能加快反應(yīng)速率，A正確；B.降低體系溫度減小反應(yīng)速率，B錯誤；C.使用催化劑能加快反應(yīng)速率，C正確；D.一定條件下達(dá)到反應(yīng)限度時SO2不能全部轉(zhuǎn)化為SO3，D錯誤，答案選AC；（3）A.O2為0.2mol/L時三氧化硫需要全部轉(zhuǎn)化為氧氣和二氧化硫，與可逆反應(yīng)矛盾，A錯誤；B. SO2為0.25mol/L時只需要消耗0.05mol/LSO2即可，B正確；C. SO3為0.4mol/L時二氧化硫需要全部轉(zhuǎn)化為三氧化硫，與可逆反應(yīng)矛盾，C錯誤；D. SO2、SO3均為0.15mol/L不能滿足硫原子守恒，D錯誤，答案選B。（4）已知：①、2 SO2（g）+ O2（g）2SO3（g）△H1=-197kJmol-1；②、H2O（g）═H2O（l）△H2=-44kJmol-1；③、2SO2（g）+O2（g）+2H2O（g）═2H2SO4（l）△H3=-545kJmol-1，依據(jù)蓋斯定律可知(③－①－②×2)/2即得到則SO3（g）與H2O（l）反應(yīng)生成H2SO4（l）的熱化學(xué)方程式是SO2（g）+H2O（l）=H2SO4（l） △H=-130 kJ·mol-1。（5）SO2是酸性氧化物，與氨水反應(yīng)的離子方程式為SO2+2NH3·H2O=2NH4++SO42-+H2O。