Question

【題目】硫酸的消費量是衡量一個國家化工生產水平的重要標志。在硫酸的生產中，最關鍵的一步反應為2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）

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

（2）下列關于該反應的說法正確的是_________（填選項字母）。

A.增加O2的濃度能加快反應速率

B.降低體系溫度能加快反應速率

C.使用催化劑能加快反應速率

D.一定條件下達到反應限度時SO2全部轉化為SO3

（3）在反應過程中，若某一時刻SO2、O2、SO3的濃度分別為0.2mol/L、0.1 mol/L、0.2mol/L。當反應達到平衡時，可能存在的數據是___________（填選項字母）。

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）反應生成H2SO4（l）的熱化學方程式是____________________。

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

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10min后，若SO2和SO3的物質的量濃度分別為1mol/L和3mol/L，則根據硫原子守恒可知SO2起始物質的量濃度為4mol/L；10min內生成SO3的平均反應速率v（SO3）為3mol/L÷10min＝0.3mol/（L·min）。（2）A.增加O2的濃度能加快反應速率，A正確；B.降低體系溫度減小反應速率，B錯誤；C.使用催化劑能加快反應速率，C正確；D.一定條件下達到反應限度時SO2不能全部轉化為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化為氧氣和二氧化硫，與可逆反應矛盾，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化為三氧化硫，與可逆反應矛盾，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，依據蓋斯定律可知(③－①－②×2)/2即得到則SO3（g）與H2O（l）反應生成H2SO4（l）的熱化學方程式是SO2（g）+H2O（l）=H2SO4（l） △H=-130 kJ·mol-1。（5）SO2是酸性氧化物，與氨水反應的離子方程式為SO2+2NH3·H2O=2NH4++SO42-+H2O。