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0.100mol SO₂（g）和0.060mol O₂（g）放入容積為2L的密閉容器中，反應(yīng)2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）在一定條件下達(dá)到平衡，測(cè)得c（SO₃）=0.040mol/L．則該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

 

；SO₂的平衡轉(zhuǎn)化率為

 

．
（2）已知上述反應(yīng)是放熱反應(yīng)，當(dāng)該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時(shí)，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(qiáng)
（D）減小壓強(qiáng)     （E）加入催化劑      （G）移出氧氣
（3）SO₂尾氣用飽和Na₂SO₃溶液吸收可得到重要的化工原料，反應(yīng)的化學(xué)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．制備過程中需保持溶液足夠酸性和過量鐵粉，其原因是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,化學(xué)平衡的影響因素

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算，平衡常數(shù)利用生成物平衡濃度的冪次方乘積除以反應(yīng)物的平衡濃度冪次方乘積得到，轉(zhuǎn)化率=

消耗量

起始量

×100%；
（2）有利于提高SO₂平衡轉(zhuǎn)化率，說明平衡向著正向移動(dòng)，根據(jù)各選項(xiàng)條件對(duì)化學(xué)平衡的影響進(jìn)行判斷；
（3）工廠排放的SO₂尾氣用飽和Na₂SO₃溶液吸收可得到重要化工原料NaHSO₃，正鹽轉(zhuǎn)化為酸式鹽；
（4）Fe³⁺與Fe²⁺易水解，F(xiàn)e²⁺易被氧化成Fe³⁺．

解答： 解：（1）將0.100mol SO₂（g）和0.060mol O₂（g）放入容積為2L的密閉容器中，在一定條件下達(dá)到平衡，測(cè)得c（SO₃）=0.040mol/L，生成三氧化硫物質(zhì)的量=0.040mol/L×2L=0.08mol；
         反應(yīng)2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
起始量（mol）  0.1     0.06      0
變化量（mol） 0.08     0.04    0.08
平衡量（mol） 0.02    0.02     0.08
得到平衡后物質(zhì)的濃度為，c（SO₂）=0.01mol/L，c（O₂）=0.01mol/L，c（SO₃）=0.04mol/L
則該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

0.042

0.012×0.01

=1.6×10³mol/L；
二氧化硫轉(zhuǎn)化率=

0.08mol

0.1mol

×100%=80%；
故答案為：1.6×10³mol/L；80%；
（2）A、升高溫度，平衡向著逆向移動(dòng)，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率減小，故A錯(cuò)誤；
B、降低溫度，平衡向著正向移動(dòng)，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率增大，故B正確；      
C、增大壓強(qiáng)，增大壓強(qiáng)，平衡向著正向移動(dòng)，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率增大，故C正確；
D、減小壓強(qiáng)，減小壓強(qiáng)，平衡向著逆向移動(dòng)，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率減小，故D錯(cuò)誤；  
E、加入催化劑，催化劑不影響化學(xué)平衡，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率不變，故E錯(cuò)誤；    
G、移出氧氣，反應(yīng)物濃度減小，平衡向著逆向移動(dòng)，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率減小，故G錯(cuò)誤；
故選BC；
（3）SO₂用飽和Na₂SO₃溶液吸收可得NaHSO₃，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SO₂+Na₂SO₃+H₂O=2NaHSO₃
故答案為：SO₂+Na₂SO₃+H₂O=2NaHSO₃ ；
（4）Fe₂O₃（或Fe₃O₄等）溶于H₂SO₄后，生成的Fe³⁺與Fe²⁺易水解，F(xiàn)e²⁺易被氧化成Fe³⁺，所以要加入Fe粉和酸，抑制Fe³⁺與Fe²⁺的水解，并防止Fe²⁺被氧化成Fe³⁺，
故答案為：抑制Fe³⁺與Fe²⁺的水解，并防止Fe²⁺被氧化成Fe³⁺．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡計(jì)算方法，化學(xué)方程式書寫，平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率計(jì)算應(yīng)用，考查的知識(shí)點(diǎn)較多，難度中等．