Question

(10分)硫酸是工業(yè)生產(chǎn)中最為重要的產(chǎn)品之一，也是化學工業(yè)的重要原料。

（1）在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中，我國采用黃鐵礦為原料（與氧氣反應(yīng)）生產(chǎn)SO2，進料前必須將黃鐵礦粉碎，目的是________。

（2）實驗測得SO2反應(yīng)生成SO3的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強有關(guān)，請根據(jù)下表信息，結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)實際，選擇最合適的生產(chǎn)條件是 。

（3）利用催化氧化反應(yīng)將SO2轉(zhuǎn)化為SO3是工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的關(guān)鍵步驟。

已知在T2溫度時：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)；△H＝－196.6kJ·mol－1，

①在T1溫度時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)，若在此溫度下，向10L的恒容密閉容器中，充入0.3 mol SO2(g)、1.6mol O2(g) 和0.3 mol SO3(g)，則反應(yīng)開始時正反應(yīng)速率 逆反應(yīng)速率(填“＜”、“＞”或“=”)。

②在T2溫度時，開始在10L的密閉容器中加入4. 0 mol SO2(g)和10mol O2(g)，一定條件下當反應(yīng)達到平衡時共放出熱量196.6kJ。此時二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為 。

③在②中的反應(yīng)達到平衡后，改變下列條件，能使SO2(g)平衡濃度比原減小的是 (填字母)。

A．保持溫度和容器體積不變，充入1mol O2(g)

B．保持溫度和容器體積不變，充入2mol SO3 (g)

C．降低溫度

D．在其他條件不變時，減小容器的容積

 

Answer 1

（1）增大與氧氣的接觸面積，加快反應(yīng)速率

（2）400℃，1大氣壓

（3）①＜ (2分) ②50％(2分) ③A、C(2分)

【解析】

試題分析：（1）接觸面積越大，反應(yīng)速率越快；（2）溫度低二氧化硫的轉(zhuǎn)化率大，增大壓強對增大二氧化硫的轉(zhuǎn)化率影響不大，并且增大壓強要消耗大量能量、對設(shè)備要求高；所以從經(jīng)濟的角度，選擇條件為400℃，1大氣壓；（3）①Q(mào)=；即Q>K,平衡逆向移動，正反應(yīng)速率＜逆反應(yīng)速率；②根據(jù)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)；△H＝－196.6kJ·mol－1，放出196.6kJ的能量，說明生成三氧化硫1mol，則消耗二氧化硫1 mol，所以二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為；③保持溫度和容器體積不變，充入1mol O2(g)，平衡右移，二氧化硫濃度減�。槐３譁囟群腿萜黧w積不變，充入2mol SO3 (g)，平衡左移，二氧化硫濃度增大；降低溫度，平衡右移，二氧化硫濃度減��；在其他條件不變時，減小容器的容積，二氧化硫濃度增大。

考點：本題考查反應(yīng)速率、平衡移動原理。