黄铁矿（主要成分为FeS2）是工业制取硫酸的重要原料，其煅烧产物为SO2和Fe3O4．（1）将0.100molSO2（g）和0.060molO2（g）放入容积为2L的密闭容器中，反应2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）在一定条件

Question

黄铁矿（主要成分为FeS₂）是工业制取硫酸的重要原料，其煅烧产物为SO₂和Fe₃O₄．
（1）将0.100mol SO₂（g）和0.060mol O₂（g）放入容积为2L的密闭容器中，反应2SO₂（g）+O₂（g）⇌2SO₃（g）在一定条件下达到平衡，测得c（SO₃）=0.040mol/L．则该条件下反应的平衡常数K=______；SO₂的平衡转化率为______．
（2）已知上述反应是放热反应，当该反应处于平衡状态时，在体积不变的条件下，下列措施中有利于提高SO₂平衡转化率的有______（填字母）
（A）升高温度     （B）降低温度        （C）增大压强
（D）减小压强     （E）加入催化剂      （G）移出氧气
（3）SO₂尾气用饱和Na₂SO₃溶液吸收可得到重要的化工原料，反应的化学方程式为______．
（4）将黄铁矿的煅烧产物Fe₃O₄溶于H₂SO₄后，加入铁粉，可制备FeSO₄．制备过程中需保持溶液足够酸性和过量铁粉，其原因是______．

Answer 1

（1）将0.100mol SO₂（g）和0.060mol O₂（g）放入容积为2L的密闭容器中，在一定条件下达到平衡，测得c（SO₃）=0.040mol/L，生成三氧化硫物质的量=0.040mol/L×2L=0.08mol；
         反应2SO₂（g）+O₂（g）⇌2SO₃（g）
起始量（mol）  0.1     0.06      0
变化量（mol） 0.08     0.04    0.08
平衡量（mol） 0.02    0.02     0.08
得到平衡后物质的浓度为，c（SO₂）=0.01mol/L，c（O₂）=0.01mol/L，c（SO₃）=0.04mol/L
则该条件下反应的平衡常数K=(0.042)/(0.012×0.01)=1.6×10³mol/L；
二氧化硫转化率=(0.08mol)/(0.1mol)×100%=80%；
故答案为：1.6×10³mol/L；80%；
（2）A、升高温度，平衡向着逆向移动，二氧化硫的转化率减小，故A错误；
B、降低温度，平衡向着正向移动，二氧化硫的转化率增大，故B正确；      
C、增大压强，增大压强，平衡向着正向移动，二氧化硫的转化率增大，故C正确；
D、减小压强，减小压强，平衡向着逆向移动，二氧化硫的转化率减小，故D错误；  
E、加入催化剂，催化剂不影响化学平衡，二氧化硫的转化率不变，故E错误；    
G、移出氧气，反应物浓度减小，平衡向着逆向移动，二氧化硫的转化率减小，故G错误；
故选BC；
（3）SO₂用饱和Na₂SO₃溶液吸收可得NaHSO₃，反应的化学方程式为：SO₂+Na₂SO₃+H₂O=2NaHSO₃
故答案为：SO₂+Na₂SO₃+H₂O=2NaHSO₃ ；
（4）Fe₂O₃（或Fe₃O₄等）溶于H₂SO₄后，生成的Fe³⁺与Fe²⁺易水解，Fe²⁺易被氧化成Fe³⁺，所以要加入Fe粉和酸，抑制Fe³⁺与Fe²⁺的水解，并防止Fe²⁺被氧化成Fe³⁺，
故答案为：抑制Fe³⁺与Fe²⁺的水解，并防止Fe²⁺被氧化成Fe³⁺．