Question

硫酸的消费量常被视为一个国家工业发达水平的标志．我国主要以黄铁矿（FeS₂）为原料采用接触法生产硫酸．其主要涉及到的反应有（没有配平）A．FeS₂+O₂→Fe₂O₃+SO₂    B． SO₂（g）+O₂ （g）→SO₃（g）  C．SO₃+H₂O→H₂SO₄
回答下列问题：
（1）已知FeS₂与足量氧气反应生成1molSO₂时放出426.5kJ的热量．则其反应的热化学方程式为______ 2Fe₂O₃（s）+8SO₂（g）△H=-3412kJ/mol

Answer

（1）根据热化学方程式的书写方法；
（2）根据反应2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）的浓度熵与平衡常数的关系：若浓度熵大于平衡常数，反应正向进行，反之，反应逆向进行；根据化学反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、质量、物质的量、百分含量不变；对于反应前后气体的化学计量数之和不相等的反应来说，达到平衡时，压强也不变；对于反应前后有固体或液体参加或生成的反应来说，达到平衡时，混合气体的摩尔质量、混合气体的密度也不变；
（3）根据Fe3O4可以写成FeO•Fe2O3，可知1个Fe3O4中有2个铁为+3价，1个铁为+2价来解答；根据1个N2H4（肼）转变成N2得到4个电子和电子得失守恒来解；
（4）根据Fe3++Ag（s）⇌Fe2++Ag+以及2Ag++SO42-=Ag2SO4来分析；根据银与铅笔中的石墨在溶液中形成了原电池，银为负极，石墨为正极；
（5）根据实验步骤：量取、稀释、移液、洗涤、定容、摇匀等操作来选取实验仪器．
【解析】
（1）FeS2与足量氧气反应生成1molSO2时放出426.5kJ的热量，
所以热化学方程式为4FeS2（s）+11O2（g） 2Fe2O3（s）+8SO2（g）△H=-3412kJ/mol，
故答案为：4FeS2（s）+11O2（g） 2Fe2O3（s）+8SO2（g）△H=-3412kJ/mol；
（2）因2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）的浓度熵为==＜800，所以反应开始将向正反应方向进行，A、对于2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）是化学计量数之和不相等的反应，所以当容器中气体的压强不随时间而变化时是平衡状态，故A正确；
B、对于2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）在任何时刻混合气体的密度不变，所以当容器中气体的密度不随时间而变化，不能判断是否达到平衡明反应得到平衡状态，故B错误；
C、化学方程式的系数之比等于化学反应中各物质的反应速率之比，v正（SO2）=2v正（O2），均为正反应速率，不能判断是否达到平衡明反应得到平衡状态，故C错误；
D、化学反应达到平衡状态时，各物质的浓度不变，不一定存在：c（SO2）：c（O2）：c（SO3）=2：1：2，故D错误；
E、容器中气体的摩尔质量=，反应前后质量守恒，反应是一个气体物质的量变化的反应，所以当容器中气体的平均摩尔质量不随时间而变化时是平衡状态，故E正确；
故答案为：正；A、E；
（3）因Fe3O4可以写成FeO•Fe2O3，可知1个Fe3O4中有2个铁为+3价，1个铁为+2价，所以由Fe2O3形成一个Fe3O4得到1个电子，则每生成1mol Fe3O4，转移电子的物质的量为1mol； 
因由Fe2O3形成一个Fe3O4得到1个电子，1个N2H4（肼）转变成N2得到4个电子，根据电子得失守恒：n（Fe3O4）×1=n（N2H4）×4，所以n（N2H4）=0.25mol，则m（N2H4）=0.25mol×32g/mol=8g，
故答案为：1mol；8；
（4）因Fe3++Ag（s）⇌Fe2++Ag+，银粉逐渐溶解，溶液由棕黄色逐渐变为浅绿色，又因2Ag++SO42-=Ag2SO4，所以溶液出现白色沉淀，因银与铅笔中的石墨在溶液中形成了原电池，银为负极，石墨为正极，能加快了反应速率，
故答案为：银粉逐渐溶解，溶液由棕黄色逐渐变为浅绿色，溶液出现白色沉淀；银与铅笔中的石墨在溶液中形成了原电池，银为负极，石墨为正极，加快了反应速率；
（5）配制步骤有量取、稀释、移液、洗涤、定容、摇匀等操作，一般用量筒和胶头滴管量取浓硫酸在烧杯中稀释，冷却后转移到容量瓶中，并用玻璃棒引流，当加水至液面距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加，所以需要的仪器还有：
容量瓶、烧杯、胶头滴管，故选：A、B、D．