题目

题型：聊城模拟难度：来源：

利用催化氧化反应将SO₂转化为SO₃是工业上生产硫酸的关键步骤．
已知：SO₂+

1

2

O₂⇌SO₃△H=-98KJ•mol^-1
（1）在T₁温度时，该反应的平衡常数K=

10

3

，若在此温度下，向100L的恒容密闭容器中，充入3.0molSO₂、16.0molO₂和3.0molSO₃，则反应开始时正反应速率______逆反应速率（填“＜”、“＞”或“=”）．
（2）在T₂温度时，开始在100L的密闭容器中加入4.0molSO₂和10.0molO₂，一定条件下当反应达到平衡时共放出热量196kJ．此时二氧化硫的转化率为______．
（3）在（2）中的反应达到平衡后，改变下列条件，能使SO₂平衡浓度比原来减小的是______（填字母）．
A．保持温度和容器体积不变，充入1.0molO₂
B．保持温度和容器内压强不变，充入2.0molSO₂和5.0molO₂
C．降低温度
D．在其他条件不变时，减小容器的容积
（4）有人设想以如图所示装置用电化学原理生产硫酸，写出通入SO₂的电极的电极反应式：______．
（5）由硫酸可制得硫酸盐．在一定温度下，向K₂SO₄溶液中滴加Na₂CO₃溶液和BaCl₂溶液，当两种沉淀共存时，

c(C O 2-3 )

c(S O 2-4 )

=______．[已知该温度时，KSP(BaSO4)=1.3×10-10，KSP(BaCO3)=5.2×10-9]．

答案

（1）SO₂+

1

2

O₂⇌SO₃△H=-98KJ•mol^-1，向100L的恒容密闭容器中，充入3.0molSO₂、16.0molO₂和3.0molSO₃，
因为浓度商Q_C=

c(SO3)

c(SO2)[c(O2)] 1 2

=

3.0mol 100L

3.0mol 100L ×( 16.0mol 100L ) 1 2

=2.5＞K，所以化学反应正向进行，即v（正）＞v（逆），故答案为：＞；
（2）在T₂温度时，开始在100L的密闭容器中加入4.0molSO₂和10.0molO₂，一定条件下当反应达到平衡时共放出热量196kJ根据1molSO₂完全反应放热98KJ；则一定条件下当反应达到平衡时共放出热量196kJ，消耗二氧化硫物质的量=

1mol×196KJ

98KJ

=2mol；依据化学平衡三段式列式计算：
              SO₂（g）+

1

2

O₂（g）⇌SO₃（g）
开始量（mol）   4       10                  0
变化量（mol）   2       1                   2
平衡量（mol）  2        9                   2
所以SO₂的转化率α=

2mol

4mol

×100%=50%，故答案为：50%；
（3）A、保持温度和容器体积不变，O₂的浓度增大，平衡正向移动，SO₂的浓度减小，所以A正确；
B、保持温度和容器内压强不变，充入2.0molSO₂和5.0molO₂，新的平衡与原平衡等效，SO₂的浓度不变，所以B错误；
C、降低温度，平衡向放热的方向移动，而正反应为放热，所以平衡正向移动，SO₂的浓度减小，所以C正确；
D、在其他条件不变时，减小容器的容积，SO₂的浓度瞬间增大，之后平衡向气体体积减少的方向移动，即向正反应方向移动，SO₂的浓度减小，再次到达平衡时SO₂的浓度仍比原来大，所以D错误．
故答案为：A、C；
（4）依据图装置分析，二氧化硫失电子发生氧化反应，二氧化硫被氧化为三氧化硫溶于水生成硫酸；电极反应为：SO₂+2H₂O=SO₄^2-+4H⁺+2e^-；
故答案为：SO₂+2H₂O=SO₄^2-+4H⁺+2e^-；      
（5）在一定温度下，向K₂SO₄溶液中滴加Na₂CO₃溶液和BaCl₂溶液，当两种沉淀共存时，依据溶度积常数可知沉淀向硫酸钡沉淀分析转化，BaCO₃+SO₄^2-=BaSO₄+CO₃^2-；结合碳酸钡和硫酸钡溶度积常数；

c(CO22-)

c(SO42-)

=

Ksp(BaCO3)

Ksp(BaSO4)

=

5.2×10-9

1.3×10-10

=40；
故答案为：40；