Question

实验室中，用如图所示装置及所给药品（图中部分夹持仪器已略去）探究工业制硫酸接触室中的反应，并测定此条件下二氧化硫的转化率．已知：SO₃熔点为16.8℃，假设气体进入装置时分别被完全吸收，且忽略装置内空气中的CO₂．

（1）已知0.5molSO₂被O₂氧化成气态SO₃，放出49.15kJ热量，此反应的热化学方程式为

 

；
（2）根据实验目的，请从上面右图中选择Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处合适的装置，并将其字母填入空格中：装置Ⅰ

 

，装置Ⅱ

 

；
（3）开始进行实验时，首先应进行的操作是

 

；
（4）停止通入SO₂，熄灭酒精灯后，为使残留在装置中的SO₂、SO₃尽可能被充分吸收，操作方法是

 

；
（5）实验结束后，若装置Ⅱ增加的质量为b g，装置Ⅲ增加的质量为a g，则此条件下二氧化硫的转化率是：

 

×100%（用含字母的最简代数式表示）．

Answer 1

考点：热化学方程式,性质实验方案的设计

专题：

分析：（1）依据热化学方程式的书写方法写出，按照热化学方程式二氧化硫的系数，计算得到放热数值，标注物质聚集状态；
（2）可以用浓硫酸来干燥二氧化硫气体；SO₃的熔点是16，8℃，较低，可以用冰水来获得三氧化硫；
（3）气体的制备及性质实验中需要检查装置的气密性；
（4）为使残留在装置中的SO₂、SO₃被充分吸收，用氧气把装置中的二氧化硫和三氧化硫赶到A装置中吸收三氧化硫，二氧化硫赶入D装置中被氢氧化钠溶液吸收；
（5）依据硫元素守恒计算得到反应生成的三氧化硫物质的量，和剩余二氧化硫被氢氧化钠吸收的物质的量，根据转化率概念计算得到．

解答： 解：（1）已知0.5molSO₂被O₂氧化成气态SO₃，放出49.15kJ热量，则2molSO₂被O₂氧化成气态SO₃，放出196.6kJ热量，反应的热化学方程式为2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ?mol^-1，故答案为：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ?mol^-1；
（2）Ⅰ装置必须要对二氧化硫进行干燥，可以用浓硫酸来干燥二氧化硫气体；SO₃的熔点是16，8℃，可以用冰水来获得三氧化硫，故答案为：B；A；
（3）实验前，必须进行的操作是检查装置的气密性，故答案为：检查装置的气密性；
（4）为使残留在装置中的SO₂、SO₃被充分吸收，用氧气把装置中的二氧化硫和三氧化硫赶到A装置中吸收三氧化硫，二氧化硫赶入D装置中被氢氧化钠溶液吸收，
故答案为：继续通入氧气一段时间；
（5）已知Ⅱ增加的质量为b g即三氧化硫的质量，因此，反应生成三氧化硫的二氧化硫物质的量=

bg

80g/mol

；装置Ⅲ增加的质量为a g即被氢氧化钠吸收的剩余二氧化硫物质的质量，因此，剩余的二氧化硫物质的量=

ag

64g/mol

；所以二氧化硫的转化率=

b 80

b 80 + a 64

×100%=

4b

4b+5a

×100%，故答案为：

4b

4b+5a

．

点评：本题考查二氧化硫的性质、化学平衡的影响因素、计算以及热化学方程式的书写等知识，综合性较强，题目难度较大，考查学生分析和解决问题的能力，侧重实验及计算能力的考查．