Question

利用催化氧化反应将SO₂转化为SO₃是工业上生产硫酸的关键步骤．
已知：SO₂+O₂⇌SO₃△H=-98KJ•mol^-1
（1）在T₁温度时，该反应的平衡常数，若在此温度下，向100L的恒容密闭容器中，充入3.0molSO₂、16.0molO₂和3.0molSO₃，则反应开始时正反应速率______逆反应速率（填“＜”、“＞”或“=”）．
（2）在T₂温度时，开始在100L的密闭容器中加入4.0molSO₂和10.0molO₂，一定条件下当反应达到平衡时共放出热量196kJ．此时二氧化硫的转化率为______．
（3）在（2）中的反应达到平衡后，改变下列条件，能使SO₂平衡浓度比原来减小的是______（填字母）．
A．保持温度和容器体积不变，充入1.0molO₂
B．保持温度和容器内压强不变，充入2.0molSO₂和5.0molO₂
C．降低温度
D．在其他条件不变时，减小容器的容积
（4）有人设想以如图所示装置用电化学原理生产硫酸，写出通入SO₂的电极的电极反应式：______．
（5）由硫酸可制得硫酸盐．在一定温度下，向K₂SO₄溶液中滴加Na₂CO₃溶液和BaCl₂溶液，当两种沉淀共存时，=______．[已知该温度时，，]．

Answer

（1）根据浓度商与平衡常数的大小判断反应进行的方向；
（2）先根据平衡常数计算出c（SO2），再根据转化率公式求出SO2的转化率；
（3）根据浓度、温度、压强等外界条件对化学平衡的影响，求出平衡移动后c（SO2），
（4）根据原电池反应是氧化还原反应，负极失电子发生氧化反应，正极上得到电子发生还原反应；
（5）依据沉淀转化的反应特征结合溶度积常数计算分析；
【解析】
（1）SO2+O2⇌SO3△H=-98KJ•mol-1，向100L的恒容密闭容器中，充入3.0molSO2、16.0molO2和3.0molSO3，
因为浓度商QC===2.5＞K，所以化学反应正向进行，即v（正）＞v（逆），故答案为：＞；
（2）在T2温度时，开始在100L的密闭容器中加入4.0molSO2和10.0molO2，一定条件下当反应达到平衡时共放出热量196kJ根据1molSO2完全反应放热98KJ；则一定条件下当反应达到平衡时共放出热量196kJ，消耗二氧化硫物质的量==2mol；依据化学平衡三段式列式计算：
              SO2（g）+O2（g）⇌SO3（g）
开始量（mol）   4       10                  0
变化量（mol）   2       1                   2
平衡量（mol）  2        9                   2
所以SO2的转化率α=×100%=50%，故答案为：50%；
（3）A、保持温度和容器体积不变，O2的浓度增大，平衡正向移动，SO2的浓度减小，所以A正确；
B、保持温度和容器内压强不变，充入2.0molSO2和5.0molO2，新的平衡与原平衡等效，SO2的浓度不变，所以B错误；
C、降低温度，平衡向放热的方向移动，而正反应为放热，所以平衡正向移动，SO2的浓度减小，所以C正确；
D、在其他条件不变时，减小容器的容积，SO2的浓度瞬间增大，之后平衡向气体体积减少的方向移动，即向正反应方向移动，SO2的浓度减小，再次到达平衡时SO2的浓度仍比原来大，所以D错误．
故答案为：A、C；
（4）依据图装置分析，二氧化硫失电子发生氧化反应，二氧化硫被氧化为三氧化硫溶于水生成硫酸；电极反应为：SO2+2H2O=SO42-+4H++2e-；
故答案为：SO2+2H2O=SO42-+4H++2e-；      
（5）在一定温度下，向K2SO4溶液中滴加Na2CO3溶液和BaCl2溶液，当两种沉淀共存时，依据溶度积常数可知沉淀向硫酸钡沉淀分析转化，BaCO3+SO42-=BaSO4+CO32-；结合碳酸钡和硫酸钡溶度积常数；
===40；
故答案为：40；