Question

（9分）利用催化氧化反應將SO₂轉化為SO₃是工業上生產硫酸的關鍵步驟。T℃時反應2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)過程中的能量變化如圖所示，回答下列問題。
(1)T℃時將3molSO₂和1molO₂通入體積為2L的恒溫恒容密閉容器中，發生反應。2min時反應達到平衡，此時測得反應物O₂還剩余0.1mol , 則達到平衡時SO₂的轉化率為   。(1分)

(2)下列敘述能證明該反應已達化學平衡狀態的是                 （填序號）(2分)
①SO₂的體積分數不再發生變化   ②容器內壓強不再發生變化  ③容器內氣體分子總數不再發生變化  ④相同時間內消耗2n molSO₂的同時生成n molO₂  ⑤相同時間內消耗2n molSO₂的同時生成2n molSO₃ 
(3)反應      （填“放出”或“吸收”）    熱量（用E₁、E₂或E₃表示）(2分)。
(4)若以下圖所示裝置，用電化學原理生產硫酸，將SO₂、O₂以一定壓強噴到活性電極上反應。
寫出兩電極的電極反應式：

                                 ；                                  。(2分) [來網]為穩定持續生產，硫酸溶液的濃度應維持不變，則通入SO₂和水的質量比為       (2分)

Answer 1

（1）60%(1分) （2）①②③④(2分)
（3）放熱， E₃或E₂- E₁、(2分)
（4）＋：O₂＋4e^－＋4H^＋2H₂O(1分)
－：2SO₂－4e^－＋4H₂O2SO₄^2－＋8H^＋(1分)    16: 29(2分)

解析