将一定量的SO2和含0.7mol氧气的空气(忽略CO2)放入一定体积的密闭容器中,550℃时,在催化剂作用下发生反应:2SO2+O2 催化剂.△ 2SO3(正反应放热).反应达到平衡后,将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液,气体体积减少了21.28L;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(以上气体体积均为标准状况下的体积).(计算结果保留一位小数)(1)求该反应达到平衡时SO2的转化率(用百分数表示).(2)若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液,生成沉淀多少克?(要有解题过程)

问题描述:

将一定量的SO2和含0.7mol氧气的空气(忽略CO2)放入一定体积的密闭容器中,550℃时,在催化剂作用下发生反应:2SO2+O2 

催化剂
.
 2SO3(正反应放热).反应达到平衡后,将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液,气体体积减少了21.28L;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(以上气体体积均为标准状况下的体积).(计算结果保留一位小数)
(1)求该反应达到平衡时SO2的转化率(用百分数表示).
(2)若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液,生成沉淀多少克?(要有解题过程)

(1)消耗的O2物质的量:0.7mol-

5.6L
22.4L/mol
=0.45mol;
生成的SO3物质的量:0.45mol×2=0.9mol;
SO2和SO3的物质的量和:
21.28L
22.4L/mol
=0.95mol;
依据硫元素守恒,反应前的SO2物质的量0.95mol:
SO2的转化率:
0.9mol
0.95mol
×100%=94.7%;
答:94.7%;
(2)依据(1)的计算可知混合气体中生成三氧化硫气体物质的量为0.9mol,在给定的条件下,溶液呈强酸性,BaSO3不会沉淀.
因此BaSO4的质量=0.9mol×5%×233g/mol=10.5g,
答:生成沉淀10.5克;
答案解析:分析题干可知0.7mol氧气最后剩余5.6L,可以计算得到参加反应的氧气物质的量,得到反应的二氧化硫物质的量,结合通过氢氧化钠人员减少的是二氧化硫和三氧化硫混合气体,根据硫元素守恒得到原来二氧化硫的物质的量,得到二氧化硫的转化率;
平衡混合气体5%通过氯化钡溶液只吸收三氧化硫,二氧化硫不能生成沉淀,依据三氧化硫物质的量计算生成硫酸钡沉淀质量.
考试点:化学平衡的计算.

知识点:本题考查了化学平衡的计算应用,注意气体体积变化的特征和气体成成分的判断,题目难度中等.