Question

（2008?駐馬店二模）某研究性學習小組的同學為在實驗室再現二氧化硫催化氧化的過程，同時制取少量三氧化硫晶體，并測量反應后混合氣體中SO₂的含量，設計了如圖所示的裝置．

已知：V₂O₅在450℃左右，活性最好，溫度過高或過低都會使催化劑活性下降．
（1）已知3.2g二氧化硫被氧氣完全氧化成三氧化硫時，可以放出4.915kJ熱量．則該反應的熱化學方程式為

2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），△H=-196.6kJ/mol

．
（2）A裝置可用來觀察SO₂和氧氣的進氣量．實驗時使A中氧氣導管冒出的氣泡與SO₂導管冒出的氣泡速率相近，其目的是

使用過量氧氣以提高SO₂的轉化率

．
（3）檢查完裝置的氣密性且加入藥品后，開始進行實驗．此時首先應該進行的操作是

加熱（或點燃酒精燈）

．
（4）在實驗過程中不能持續加熱的理由是

該反應為放熱反應，溫度過高催化劑活性降低

．
（5）冰鹽水的作用是

降溫，冷卻SO₃使之成為晶體

．
（6）能用于測定反應后混合氣體中SO₂含量的是

BC

（填字母）
A．NaOH溶液、酚酞試液                B．KMnO₄溶液、稀H₂SO₄
C．碘水、淀粉溶液                     D．氨水、酚酞試液．

Answer 1

分析：（1）依據題干數據計算2mol二氧化硫燃燒生成三氧化硫放出的熱量，根據熱化學方程式書寫方法，標注物質聚集狀態和對應焓變；
（2）依據化學平衡移動原理，實驗時使A中氧氣導管冒出的氣泡與SO₂導管冒出的氣泡速率相近，是利用化學平衡移動原理，增大壓強濃度提高二氧化硫的轉化率；
（3）檢查完裝置的氣密性且加入藥品后，開始進行實驗．此時首先應該進行的操作是加熱，通入氣體后發生反應；
（4）依據反應需要的溫度和催化劑的活性分析；
（5）分析裝置圖冰鹽水冷卻溫度得到晶體三氧化硫；
（6）測定硫酸尾氣中S0₂含量，尾氣中含有三氧化硫，需要加入與二氧化硫反應的試劑，不與三氧化硫反應，且現象明顯．

解答：解：（1）3.2g二氧化硫為0.05mol被氧氣完全氧化成三氧化硫時，可以放出4.915kJ熱量．2mol二氧化硫被氧氣氧化放出熱量為196.6KJ，則該反應的熱化學方程式為：
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），△H=-196.6kJ/mol；
故答案為：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），△H=-196.6kJ/mol；
（2）實驗時使A中氧氣導管冒出的氣泡與SO₂導管冒出的氣泡速率相近，依據化學方程式可知氧氣過量，根據平衡移動原理，中等壓強濃度提高二氧化硫轉化率，平衡正向進行；
故答案為：使用過量氧氣以提高SO₂的轉化率；
（3）檢查完裝置的氣密性且加入藥品后，開始進行實驗．此時首先應該進行的操作是點燃酒精燈加熱，反應進行；
故答案為：加熱（或點燃酒精燈）；
（4）反應是放熱反應，溫度升高加快反應速率，催化劑在移動溫度活性最大，溫度過高會使催化劑喪失活性；
故答案為：該反應為放熱反應，溫度過高催化劑活性降低；
（5）二氧化硫被催化氧化為三氧化硫，利用冰鹽水冷卻得到三氧化硫晶體；
故答案為：降溫，冷卻SO₃使之成為晶體；
（6）測定硫酸尾氣中S0₂含量，尾氣中含有三氧化硫，需要加入與二氧化硫反應的試劑，不與三氧化硫反應，且現象明顯；
A、Na0H溶液、酚酞試液和氨水、酚酞試液；和二氧化硫、三氧化硫反應，所以不能準確測定二氧化硫的含量，故A不符合；
B、KMnO₄溶液、稀H₂SO₄和二氧化硫反應，全部反應的現象是到溶液紫紅色恰好褪去，故B符合；
C、碘水、淀粉溶液反應，二氧化硫全部反應的現象是藍色恰好變為無色，故C符合；
D、氨水、酚酞試液，和二氧化硫、三氧化硫反應，所以不能準確測定二氧化硫的含量，故D不符合；
上述高錳酸鉀、碘單質和二氧化硫反應，與三氧化硫不反應，所以利用反應，計算被試劑吸收的二氧化硫，得到二氧化硫的含量；
故答案為：BC．

點評：本題考查了熱化學方程式書寫，實驗驗證物質性質的分析判斷，物質性質是分析判斷的關鍵，題目難度中等．