工业上生产硫酸时,将SO2氧化为SO3是关键一步.
(1)某温度下,2 SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g);△H=-196kJ•mol-1.开始时在10L的密闭容器中加入4.0mol SO2(g)和5.0mol O2(g),当反应达到平衡时共放出热量196kJ,该温度下平衡常数K= .
(2)一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2mol SO2和1mol O2,发生下列反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)达到平衡后改变下述条件,SO2、O2、SO3气体平衡浓度都比原来增大的是 .
A.保持温度和容器体积不变,充入2mol SO3
B.保持温度和容器体积不变,充入2mol N2
C.保持温度和容器体积不变,充入0.5mol SO2和0.25mol O2
D.保持温度和容器内压强不变,充入1mol SO3
E.升高温度
F.移动活塞压缩气体
(3)某人设想以右上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: .
(4)在0.1mol•L-1的(NH4)2SO4溶液中,离子浓度由大到小的顺序是 .
(1)某温度下,SO2(g)+
O2(g)⇌SO3(g);△H=-98kJ•mol-1.开始时在10L的密闭容器中加入4.0mol SO2(g)和5.0mol O2(g),当反应达到平衡时共放出热量196kJ,消耗二氧化硫物质的量为:1 2
=2mol,平衡三段式得到196 98
2 SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g);△H=-196kJ•mol-1.
起始量(mol) 4 5 0
变化量(mol) 2 1 2 196KJ
平衡量(mol) 2 4 2
该温度下平衡常数K=
=c2(SO3) c2(SO2)c(O2)
=2.5L/mol(
)22mol 10L (
)2×2mol 10L 4mol 10L
故答案为:2.5L/mol
(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;
F.移动活塞压缩气体,体积减小,各物质的浓度都增大,故F正确.
故答案为:A、C、F;
(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+,
故答案为:SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+;
(4)在0.1mol•L-1的(NH4)2SO4溶液中,硫酸铵溶液中铵根离子水解溶液呈酸性,离子浓度由大到小的顺序是c(NH4+)>c (SO42-)>c (H+)>c (OH-);
故答案为:c(NH4+)>c (SO42-)>c (H+)>c (OH-);