Question

【题目】将一定量的SO2和含0.7mol氧气的空气（忽略CO2）放入一定体积的密闭容器中，550℃时，在催化剂作用下发生反应：2SO2+O2 2SO3（正反应放热），反应达到平衡后，将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液，气体体积减少了21.28L；再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2，气体的体积又减少了5.6L（以上气体体积均为标准状况下的体积）。（计算结果保留一位小数）

请回答下列问题：

（1）判断该反应达到平衡状态的标志是______。（填字母）

a．SO2和SO3浓度相等

b．SO2百分含量保持不变

c．容器中气体的压强不变

d．SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等

e．容器中混合气体的密度保持不变

（2）求该反应达到平衡时SO2的转化率______（用百分数表示）。（写出计算过程）

（3）若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液，生成沉淀多少克？（写出计算过程）

Answer 1

【答案】（1）bc （2）94.7% （3）约10.5g

【解析】

试题分析：（1）a．可逆反应到达平衡时SO2和SO3浓度不一定相等，与二氧化硫的起始浓度以及转化率有关，错误；b．可逆反应达到平衡状态时，各物质的百分含量不变，SO_2 百分含量保持不变，说明到达平衡状态，正确；c．随反应进行气体的物质的量减小，恒温恒容下，容器内气体压强减小，当容器中气体的压强不变，说明到达平衡状态，正确；d．SO3的生成速率与SO2的消耗速率都表示正反应速率，反应始终二者都按1：1进行，不能说明到达平衡状态，错误；e．混合气体的质量不变，容器的体积不变，所以密度始终不变，不能说明到达平衡状态，错误；故可以判断反应达到平衡状态的标志是选项bc；（2）混合气体通过过量NaOH溶液时，减少的气体是二氧化硫和三氧化硫，所以三氧化硫和未参加反应的二氧化硫的体积是21.28L，剩余氧气的体积是5.6L，则参加反应的氧气的体积=0.7mol×22.4L/mol-5.6L=10.08L，根据2SO2+O2 2SO3知，参加反应的二氧化硫的体积V(SO2)=10.08L×2=20.16L，生成三氧化硫的体积V(SO3)=10.08L×2=20.16L，则未参加氧化还原反应的二氧化硫的体积V(SO2)=21.28L-20.16L=1.12L，故原来二氧化硫的体积V(SO2)=20.16L+1.12L=21.28L，所以二氧化硫的转化率=(20.16L÷21.28L)×100%=94.7%；（3）依据（2）的计算可知混合气体中生成三氧化硫气体物质的量为n(SO3)=20.16L÷22.4L/mol=0.9mol，在给定的条件下，溶液呈强酸性，BaSO3不会沉淀，因此BaSO4的质量=0.9mol×5%×233g/mol=10.5g。