工业制硫酸时,利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个的关键步骤.(1)某温度下,SO2(g)+12O2(g)?SO

2025-05-14 22:45:02
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(1)SO2(g)+

1
2
O2(g)?SO3(g);△H=-98kJ?mol-1,在100L的密闭容器中加入4.0mol SO2(g)和10.0molO2(g),当反应达到平衡时共放出热量196kJ,则消耗SO2 2mol,
     SO2(g)+
1
2
O2(g)?SO3(g);△H=-98kJ?mol-1
起始 4.0mol         10.0mol      0
转化 2.0mol         1.0mol      2mol
平衡 2.0mol         9.0mol      2mol
则平衡时:c(SO2)=0.02mol/L,c(O2)=0.09mol/L,c(SO3)=0.02mol/L,
所以k=
0.02
0.02×
0.09
=3.33,故答案为:3.33;
(2)A.保持温度和容器体积不变,充入2mol SO3,平衡向逆反应分析移动,则SO2、O2、SO3气体平衡浓度都比原来增大,故A正确;
B.保持温度和容器体积不变,充入2mol N2,对平衡移动没有影响,各物质的浓度不变,故B错误;
C.保持温度和容器体积不变,充入0.5mol SO2和0.25mol O2,平衡向正反应方向移动,则SO2、O2、SO3气体平衡浓度都比原来增大,故C正确;
D.保持温度和容器内压强不变,充入1mol SO3,处于等效平衡状态,浓度不变,故D错误;
E.升高温度,平衡向逆反应分析移动,SO3的浓度减小,故E错误;
故答案为:A、C;
(3)原电池负极发生氧化反应,SO2被氧化生成SO42-,负极电极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+,SO42-的检验取少量溶液于试管中加入盐酸,无明显现象,再加入BaCl2溶液,若产生白色沉淀说明溶液中含SO42-
故答案为:SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+;取少量溶液于试管中加入盐酸,无明显现象,再加入BaCl2溶液,若产生白色沉淀说明溶液中含SO42-
(4)等体积混合后,c(SO42-)=
1
2
×2.0×10-3mol/L=1.0×10-3mol/L,故BaSO4沉淀所需Ba2+离子的最小浓度为c(Ba2+)=
1.08×10?10
10?3
mol/L=1.08×10-7mol/L,故原BaCl2溶液的浓度为2×1.08×10-7mol/L=2.16×10-7mol/L,故答案为:2.16×10-7mol/L;  
(5)A.升高温度,逆反应速率增大更多,平衡向逆反应方向移动,图象与实际符合,故A正确;
B.升高温度,平衡向逆反应方向移动,三氧化硫的含量降低,图象与实际符合,故B正确;
C.升高温度,加快反应速率到达平均的时间缩短,逆反应速率增大更多,平衡向逆反应方向移动,三氧化硫的含量降低,图象与实际不符,故C错误;
D.增大压强,加快反应速率到达平均的时间缩短,正反应速率增大更多,平衡向正反应方向移动,三氧化硫的含量增大,图象与实际符合,故D正确;
故答案为:ABD;
(6)最高价元素只有氧化性,最低价元素只有还原性,中间价态的元素既有氧化性又有还原性;将SO2气体通入酸性KMnO4中,酸性KMnO4褪色,高锰酸钾中锰元素是最高价具有氧化性,二氧化硫具有还原性,故答案为:还原性.