Question

如图是黄铁矿为开始反应物的一系列变化，其中不含硫的反应产物已略去．

（1）写出反应③和反应⑤的化学方程式：③

 

，⑤

 

．
（2）写出反应④的离子方程式

 

．
（3）SO₂的催化氧化是硫酸工业的主要反应．现有标准状况下5.6L SO₂气体，在500℃、V₂O₅催化下转化成SO₃，若SO₂转化率为a%，放出热量为QkJ．该反应的热化学方程式为：

 

．
（4）已知在SO₂的催化氧化前后混合气体中各成分的体积分数如表所示，则SO₂的转化率为

 

．

成分	催化氧化前	催化氧化后
O2	11%	未测定
SO2	7%	未测定
N2	82%	84%
SO3	--	7%

Answer 1

考点：无机物的推断

专题：推断题

分析：图是黄铁矿为开始反应物的一系列变化，其中不含硫的反应产物已略去，黄铁矿在空气中煅烧生成C为SO₂，C与氯水反应生成D为H₂SO₄，浓硫酸与碳反应可以生成SO₂，黄铁矿隔绝空气加热生成A与B，应发生分解反应，A能与稀硫酸反应生成E与F，B能与浓硫酸反应生成二氧化硫，可推知A为FeS、B为S，E与C反应生成B，则F为FeSO₄、E为H₂S，硫与Fe反应可以得到FeS，符合转化关系，据此解答．

解答： 解：图是黄铁矿为开始反应物的一系列变化，其中不含硫的反应产物已略去，黄铁矿在空气中煅烧生成C为SO₂，C与氯水反应生成D为H₂SO₄，浓硫酸与碳反应可以生成SO₂，黄铁矿隔绝空气加热生成A与B，应发生分解反应，A能与稀硫酸反应生成E与F，B能与浓硫酸反应生成二氧化硫，可推知A为FeS、B为S，E与C反应生成B，则F为FeSO₄、E为H₂S，硫与Fe反应可以得到FeS，符合转化关系，
（1）反应③的化学方程式为：S+2H₂SO₄（浓）

△   .

3SO₂↑+2H₂O，
反应⑤的化学方程式为：C+2H₂SO₄（浓）

△   .

CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O，
故答案为：S+2H₂SO₄（浓）

△   .

3SO₂↑+2H₂O；C+2H₂SO₄（浓）

△   .

CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O；
（2）反应④的离子方程式为：SO₂+Cl₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-，
故答案为：SO₂+Cl₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-；
（3）现有标准状况下5.6L SO₂气体，其物质的量=

5.6L

22.4L/mol

=0.25mol，在500℃、V₂O₅催化下转化成SO₃，若SO₂转化率为a%，放出热量为QkJ，则参加反应SO₂的为0.25mol×a%=0.0025a mol，故2mol反应放出的热量为QkJ×

2mol

0.0025amol

=

800Q

a

kJ，故该反应的热化学方程式为：2SO₂（g）+O₂（g）?SO₃（g）△H=-

800Q

a

kJ/mol，
故答案为：2SO₂（g）+O₂（g）?SO₃（g）△H=-

800Q

a

kJ/mol；
（4）设反应前总体积为100L，反应后体积为82L/84%=97.6L，SO₃为97.6×7%=6.83L，转化的SO₂为6.83L，则SO₂的转化率为

6.83L

100L×7%

×100%=97.57%，
故答案为：97.57%．

点评：本题考查无机物推断，难度中等，注意转化关系中各物质都含有硫元素，需要学生熟练中元素化合物性质，对学生的推理有一定的要求，（4）中计算注意氮气的体积不变．