Question

15．黃鐵礦（主要成分為FeS₂）是工業(yè)制取硫酸的重要原料，其煅燒產(chǎn)物為SO₂和Fe₃O₄．
（1）將0.050molSO₂（g）和0.030molO₂（g）放入容積為1L的密閉容器中，反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）在一定條件下達(dá)到平衡，測(cè)得c（SO₃）=0.040mol/L．計(jì)算該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K為1600SO₂的平衡轉(zhuǎn)化率為80%；
若將0.10molSO₂（g）和0.060molO₂（g）放入容積為1L的密閉容器中在該溫度下達(dá)平衡，與前者比較，SO₂的平衡轉(zhuǎn)化率增大SO₂的體積分?jǐn)?shù)減�。ㄌ钤龃蟆�減小、不變、無(wú)法確定）
（2）已知上述反應(yīng)是放熱反應(yīng)，當(dāng)該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時(shí)，在體積不變的條件下，下列措施中有利于提高SO₂平衡轉(zhuǎn)化率的有B（填字母）
A  升高溫度     B  降低溫度        C  增大壓強(qiáng)
D  減小壓強(qiáng)     E  加入催化劑      G  移出氧氣
（3）SO₂尾氣用飽和Na₂SO₃溶液吸收可得到更重要的化工原料，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO₂+H₂O+Na₂SO₃=2 NaHSO₃．

Answer 1

分析 （1）將0.050molSO₂（g）和0.030molO₂（g）放入容積為1L的密閉容器中，在一定條件下達(dá)到平衡，測(cè)得c（SO₃）=0.040mol/L，則：
               2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
起始濃度（mol/L）：0.05     0.03      0
變化濃度（mol/L）：0.04    0.02     0.04
平衡濃度（mol/L）：0.01     0.01      0.04
平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）×c（{O}_{2}）}$，轉(zhuǎn)化率=$\frac{濃度變化量}{起始濃度}$×100%；
若將0.10molSO₂（g）和0.060molO₂（g）放入容積為1L的密閉容器中在該溫度下達(dá)平衡，等效為在原平衡基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)；
（2）在體積不變的條件下，改變措施提高SO₂平衡轉(zhuǎn)化率，應(yīng)使平衡正向移動(dòng)，注意不能只增大二氧化硫濃度，否則二氧化硫轉(zhuǎn)化率為降低；
（3）SO₂尾氣用飽和Na₂SO₃溶液吸收得到NaHSO₃．

解答 解：（1）將0.050molSO₂（g）和0.030molO₂（g）放入容積為1L的密閉容器中，在一定條件下達(dá)到平衡，測(cè)得c（SO₃）=0.040mol/L，則：
                 2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
起始濃度（mol/L）：0.05     0.03      0
變化濃度（mol/L）：0.04     0.02      0.04
平衡濃度（mol/L）：0.01     0.01      0.04
平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）×c（{O}_{2}）}$=$\frac{0.0{4}^{2}}{0.0{1}^{2}×0.01}$=1600，二氧化硫轉(zhuǎn)化率=$\frac{0.04mol/L}{0.05mol/L}$×100%=80%；
若將0.10molSO₂（g）和0.060molO₂（g）放入容積為1L的密閉容器中在該溫度下達(dá)平衡，等效為在原平衡基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，SO₂的平衡轉(zhuǎn)化率 增大、SO₂的體積分?jǐn)?shù)減小，
故答案為：1600；80%；增大；減�。�
（2）在體積不變的條件下，改變措施提高SO₂平衡轉(zhuǎn)化率，應(yīng)使平衡正向移動(dòng)，注意不能只增大二氧化硫濃度，否則二氧化硫轉(zhuǎn)化率為降低．
A 正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，SO₂平衡轉(zhuǎn)化率降低，故A錯(cuò)誤，
B 正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度平衡正向移動(dòng)，SO₂平衡轉(zhuǎn)化率增大，故B正確；
C 增大壓強(qiáng)，可能是增大物質(zhì)的濃度，也可能升高溫度，不能確定平衡移動(dòng)方向，不能確定二氧化硫轉(zhuǎn)化率變化，故C錯(cuò)誤；
D 減小壓強(qiáng)，可能是減小物質(zhì)的濃度，也可能降低溫度，不能確定平衡移動(dòng)方向，不能確定二氧化硫轉(zhuǎn)化率變化，故C錯(cuò)誤；
E 加入催化劑，不影響平衡移動(dòng)，SO₂平衡轉(zhuǎn)化率不變，故E錯(cuò)誤；
G 移出氧氣，平衡逆向移動(dòng)，SO₂平衡轉(zhuǎn)化率減小，故G錯(cuò)誤，
故選：B；
（3）SO₂尾氣用飽和Na₂SO₃溶液吸收得到NaHSO₃，反應(yīng)方程式為：SO₂+H₂O+Na₂SO₃=2 NaHSO₃，
故答案為：SO₂+H₂O+Na₂SO₃=2 NaHSO₃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算與影響因素，（2）中C為易錯(cuò)點(diǎn)，學(xué)生容易忽略體積不變，難度中等．