Question

5．黃鐵礦（主要成分為FeS₂）是工業(yè)制取硫酸的重要原料，其燃燒產(chǎn)物為SO₂和Fe₂O₃．
（1）已知1g FeS₂完全燃燒放出7.1kJ熱量，F(xiàn)eS₂完全燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為4FeS₂（s）+11O₂（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃（s）+8SO₂（g）△H=-3408kJ/mol．
（2）將0.100mol SO₂（g）和0.060mol O₂（g）放入容積為2L的密閉容器中，反應(yīng)：
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g） 在一定條件下達(dá)到平衡，測得c（SO₃）=0.040mol/L．
計算該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K（寫出計算過程）
（3）當(dāng)該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時，欲使平衡向正反應(yīng)方向移動且反應(yīng)速率加快，下列措施可行的是B．（填字母）
A．向平衡混合物中充入Ar    B．向平衡混合物中充入O₂
C．改變反應(yīng)的催化劑         D．降低反應(yīng)的溫度．

Answer 1

分析 （1）黃鐵礦（主要成分為FeS₂）其燃燒產(chǎn)物為SO₂和Fe₂O₃，1g FeS₂完全燃燒放出7.1kJ熱量，480gFeS₂完全燃燒放出3408kJ熱量，機(jī)會熱化學(xué)方程式書寫；
（2）依據(jù)化學(xué)平衡三段式結(jié)合平衡常數(shù)=生成物濃度的冪次方之積比上反應(yīng)物濃度的冪次方之積、轉(zhuǎn)化率=$\frac{轉(zhuǎn)化量}{起始量}$×100%進(jìn)行列式計算；
（3）欲使平衡向正反應(yīng)方向移動且反應(yīng)速率加快改變的條件需要增大反應(yīng)物的濃度、增大壓強(qiáng)等措施；注意溫度降低平衡正向進(jìn)行，但速率減小．

解答 解：（1）黃鐵礦（主要成分為FeS₂）其燃燒產(chǎn)物為SO₂和Fe₂O₃，1g FeS₂完全燃燒放出7.1kJ熱量，480gFeS₂完全燃燒放出3408kJ熱量，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：
4FeS₂（s）+11O₂（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃（s）+8SO₂（g）△H=-3408kJ/mol；
故答案為：4FeS₂（s）+11O₂（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃（s）+8SO₂（g）△H=-3408kJ/mol；
（2）將0.050molSO₂（g）和0.030molO₂（g）放入容積為1L的密閉容器中，反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g） 在一定條件下達(dá)到平衡，測得c（SO₃）=0.040mol/L．依據(jù)平衡三段式列式計算；
                2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
起始量（mol/L） 0.05     0.03      0
變化量（mol/L） 0.04    0.02      0.04
平衡量（mol/L）0.01     0.01     0.04
平衡常數(shù)=$\frac{0.0{4}^{2}}{0.0{1}^{2}×0.01}$=1.6×10³；
故答案為：依據(jù)平衡三段式列式計算；
                2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
起始量（mol/L） 0.05     0.03       0
變化量（mol/L） 0.04     0.02     0.04
平衡量（mol/L）0.01     0.01     0.04
平衡常數(shù)=$\frac{0.0{4}^{2}}{0.0{1}^{2}×0.01}$=1.6×10³；
（3）欲使平衡向正反應(yīng)方向移動且反應(yīng)速率加快；
A．向平衡混合物中充入Ar，容器中總壓增加，分壓不變，平衡不動，故A不符合；
B．向平衡混合物中充入O₂，增大反應(yīng)物的濃度平衡正向進(jìn)行，反應(yīng)速率增大，故B符合；
C．改變反應(yīng)的催化劑，對平衡無影響，平衡不動，故C不符合；
D．降低反應(yīng)的溫度，反應(yīng)速率減小，故D不符合；
故答案為：B．

點評 本題考查了熱化學(xué)方程式書寫方法，化學(xué)平衡的定量計算，平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率概念的應(yīng)用，圖象分析畫法的分析應(yīng)用，題目難度中等．