利用催化氧化反应将SO
2转化为SO
3是工业上生产硫酸的关键步骤.T℃时反应2SO
2(g)+O
2(g)?2SO
3(g)过程中的能量变化如图所示,回答下列问题.
(1)写出该反应的热化学方程式(用E
1、E
2或E
3表示,下同)
2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-E3kJ/mol 或△H=-(E2-E1)kJ/mol
2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-E3kJ/mol 或△H=-(E2-E1)kJ/mol
.
(2)T℃时将3mol SO
2和1mol O
2通入体积为2L的恒温恒容密闭容器中,发生反应.2min时反应达到平衡,此时测得反应物O
2还剩余0.1mol,则达到平衡时SO
2的转化率为
60%
60%
,反应
放出
放出
(填“放出”或“吸收”)
0.9E3
0.9E3
热量.(用E
1、E
2或E
3表示)
(3)下列叙述能证明该反应已达化学平衡状态的是
①②④
①②④
(填序号)
①SO
2的体积分数不再发生变化 ②容器内压强不再发生变化 ③容器内气体原子总数不再发生变化 ④相同时间内消耗2n mol SO
2的同时生成n mol O
2 ⑤相同时间内消耗2n mol SO
2的同时生成2n mol SO
3(4)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E
1、E
2和E
3的变化是:E
1减小
减小
,E
2减小
减小
,E
3不变
不变
(填“增大”“减小”或“不变”).
(5)若以如图所示装置,用电化学原理生产硫酸,将SO
2、O
2以一定压强喷到活性电极上反应.写出两电极的电极反应式:
+:O2+4e-+4H+═2H2O
-:SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+
+:O2+4e-+4H+═2H2O
-:SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+
,为稳定持续生产,硫酸溶液的浓度应维持不变,则通入SO
2和水的质量比为
16:29
16:29
.
(6)SOCl
2是一种无色液体,可与碳共同构成锂电池的正极材料,且其放电时也有SO
2气体产生.写出SOCl
2在电池中放电时的电极反应式
2SOCl2+4e-═S+SO2↑+4Cl-
2SOCl2+4e-═S+SO2↑+4Cl-
.