Question

工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生含SO₂的廢氣，經(jīng)石灰吸收和氧化后制成硫酸鈣，硫酸鈣是一種用途非常廣泛的產(chǎn)品，可用于生產(chǎn)硫酸、水泥等．
（1）硫酸生產(chǎn)中，SO₂催化氧化成SO₃的熱化學(xué)方程式為：2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃ （g）△H=-196.0kJ?mol^-1
①容器體積不變時(shí)，為了提高SO₂的轉(zhuǎn)化率，可采用的措施是

 

（填字母標(biāo)號(hào)）
A．加入V₂O₅作催化劑    B．使用過量SO₂    C．高溫    D．通入過量空氣
②某溫度時(shí)，在一個(gè)容積為10L的密閉容器中充入4.0molSO₂和2.0molO₂，半分鐘后達(dá)到平衡，并放出352.8kJ的熱量．此時(shí)SO₂的轉(zhuǎn)化率是

 

，該溫度下的平衡常數(shù)K=

 

；
（2）已知25℃時(shí)，Ksp（CaSO₄）=7.10×10^-5．向0.100L 含CaSO₄固體的溶液中加入2.22gCaCl₂粉末充分?jǐn)嚢�，假設(shè)溶液的體積變化忽略不計(jì)，則溶液中CaSO₄固體的質(zhì)量將

 

（填“增大”、“減小”或“不變”，下同），Ksp（CaSO₄）將

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,化學(xué)平衡的影響因素,難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)

專題：

分析：（1）①容器體積不變時(shí)，為了提高SO₂的轉(zhuǎn)化率，應(yīng)使平衡正向進(jìn)行；
②結(jié)合化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算平衡濃度，計(jì)算得到平衡常數(shù)和二氧化硫轉(zhuǎn)化率；
（2）根據(jù)沉淀溶解平衡和Ksp的影響因素來(lái)回答，溶度積隨溫度變化．

解答： 解：（1）2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃ （g）△H=-196.0kJ?mol^-1，反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)；
①容器體積不變時(shí)，為了提高SO₂的轉(zhuǎn)化率
A．加入V₂O₅作催化劑，改變反應(yīng)速率不改變化學(xué)平衡，轉(zhuǎn)化率不變，故A錯(cuò)誤；    
B．使用過量SO₂，會(huì)提高氧氣轉(zhuǎn)化率，二氧化硫轉(zhuǎn)化率減小，故B錯(cuò)誤；   
C．反應(yīng)是放熱反應(yīng)，高溫平衡逆向進(jìn)行，二氧化硫轉(zhuǎn)化率減小，故C錯(cuò)誤；    
D．通入過量空氣，會(huì)提高二氧化硫轉(zhuǎn)化率，故D正確；
故答案為：D；
②某溫度時(shí)，在一個(gè)容積為10L的密閉容器中充入4.0molSO₂和2.0molO₂，半分鐘后達(dá)到平衡，并放出352.8kJ的熱量．
反應(yīng)的二氧化硫物質(zhì)的量=

2×352.8

196

mol=3.6mol，
               2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃ （g）△H=-196.0kJ?mol^-1
起始量（mol/L） 0.4      0.2        0      
變化量（mol/L）  0.36    0.18       0.36
平衡量（mol/L）  0.04    0.02       0.36 
此時(shí)SO₂的轉(zhuǎn)化率=

0.36mol/L

0.4mol/L

×100%=90%
平衡常數(shù)K=

0.362

0.042×0.02

=4050；
故答案為：90%；4050；
（2）根據(jù)沉淀溶解平衡：CaSO_4（s）?Ca²⁺（aq）+SO₄^2-（aq），當(dāng)增大鈣離子的濃度時(shí)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，所以硫酸鈣的固體質(zhì)量減小，但是Ksp（CaSO₄）只受溫度的影響，所以此時(shí)Ksp（CaSO₄）不變，故答案為：增大；不變．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了影響化學(xué)反應(yīng)的速率、化學(xué)平衡的三段式計(jì)算應(yīng)用，平衡常數(shù)的概念應(yīng)用，掌握平衡移動(dòng)原理是解題關(guān)鍵，題目難度中等．