Question

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：2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)在一定條件下達到平衡，測得c(SO₃)＝0.040mol/L。計算該條件下反應的平衡常數(shù)K和SO₂的平衡轉(zhuǎn)化率（寫出計算過程）。

（2）已知上述反應是放熱反應，當該反應處于平衡狀態(tài)時，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           （填字母）

A  升高溫度     B  降低溫度        C  增大壓強

D  減小壓強     E  加入催化劑      G  移出氧氣

（3）SO₂尾氣用飽和Na₂SO₃溶液吸收可得到更要的化工原料，反應的化學方程式為

                                                            。

（4）將黃鐵礦的煅燒產(chǎn)物Fe₃O₄溶于H₂SO₄后，加入鐵粉，可制備FeSO₄。酸溶過程中需保持溶液足夠酸性，其原因是                               。

[思路分析]  本試題考查“起”、“轉(zhuǎn)”、“平”三步驟計算方法和平衡常數(shù)計算方法。

Answer 1

（1）1.6×10³L/mol  80%（2）B、C

（3）SO₂＋H₂O＋Na₂SO₃＝2NaHSO₃

（4）抑制Fe^2＋、Fe^3＋的水解，防止Fe^2＋被氧化成Fe^3＋

解析:

第（1）由根據(jù)題意可得：  2SO₂(g) +  O₂(g)      2SO₃(g)

            “ 起”始量（mol/L） 0.050    0.030        0

             “轉(zhuǎn)”化量（mol/L） 0.040    0.020      0.040

            “ 平”衡量（mol/L） 0.010    0.010      0.040

   平衡常數(shù)                                                               

    SO₂的平衡轉(zhuǎn)化率=0.040 （mol·L^-1）/0.050 （mol·L^-1）·100%=80%

     第（2）問，由于反應是一個氣體體積減小的放熱反應，因而增大壓強和降低溫度都有利于提高SO₂平衡轉(zhuǎn)化率； 第（4）問因+3價鐵離子易水解，故加酸抑制其水解。