题目

题型：不详难度：来源：

（10分）将一定量的SO₂和含0.7mol氧气的空气(忽略CO₂)放入0.5 L密闭容器内，550℃时，在催化剂作用下发生反应：（正反应放热）。测得n（O₂）随时间的变化如下表

反应达到5s后，将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液，气体体积减少了22. 4L（此体积为标准状况下的体积）；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（此体积为标准状况下的体积）。
请回答下列问题：
（1）用O₂表示从0-ls内该反应的平均反应速率为__________________。
（2）O₂的平衡浓度c (O₂)=____________________________；
（3） 4s时，SO₂的生成速率____________（填“大于”、“小于”或“等于”）O₂的消耗速率。
（4）求该反应达到平衡时SO₂的转化率是________（用百分数表示）。
（5）若将平衡混台气体中SO₃的5%通入过量的BaCl₂溶液，生成沉淀_______克（计算结果保留一位小数）。

答案

（1）0.6mol/(L·s)
（2）0.5mol/L
（3）大于
（4）90%
（5）10.5

解析

试题分析：（1）0-ls内O₂的物质的量减少0.7-0.4=0.3mol，浓度减少0.3mol/0.5L=0.6mol/L，所以用O₂表示从0-ls内该反应的平均反应速率为0.6mol/L/1s=0.6mol/(L·s)
（2）根据题意可知，与氢氧化钠的反应的是二氧化硫、三氧化硫的混合气体，二者的物质的量之和与开始加入的二氧化硫的物质的量相同，所以混合气体通过氢氧化钠溶液体积减少（标准状况）22.4L，说明开始通入的二氧化硫的物质的量是1mol，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（标准状况），说明剩余氧气5.6L，物质的量是0.25mol，浓度是5.6L/22.4L/mol/0.5L=0.5mol/L，所以压强的平衡浓度是0.5mol/L；
（3）4s时，反应已达平衡，v_逆(SO₂)=2v_正（O₂），所以SO₂的生成速率大于O₂的消耗速率。
（4）氧气的平衡物质的量是0.25mol，则消耗氧气0.7mol-0.25mol=0.45mol，所以消耗二氧化硫0.45mol×2=0.9mol，根据（2）的分析可知，二氧化硫的初始量是1mol，所以该反应达到平衡时SO₂的转化率是0.9mol/1mol×100%=90%；
（5）混合气体中的三氧化硫与BaCl₂溶液反应生成硫酸钡沉淀。同理可计算出生成三氧化硫的物质的量是0.9mol，其5%与BaCl₂溶液反应，生成硫酸钡0.045mol，质量是10.485g，保留一位小数是10.5g。