Question

【題目】燃煤煙氣中的SO2、NOx是形成酸雨的有害物質(zhì)。應(yīng)設(shè)法吸收利用。

I.吸收SO2：通入氨水將其轉(zhuǎn)化為NH4HSO3，NH4HSO3溶液呈_____性(填“酸”、“堿”、“中”)；再通空氣將NH4HSO3氧化，溶液pH將__________(填“增大”、“減小”、“不變”)

Ⅱ.處理NO：先用O3處理，再用Na2SO3溶液吸收。O3處理的熱化學(xué)方程式為：

NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H=akJ·mol-1

NO2(g)=NO(g)+1/2O2(g) △H=bkJ·mol-1

(1)反應(yīng)NO(g)+O3(g)=3NO2(g)的△H=_______kJ·mol-1。

(2)用Na2SO3溶液吸收時(shí)，溶液中SO32-將NO2轉(zhuǎn)化為NO2-，反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是_________。

Ⅲ.利用SO2：分離出SO2可用于生產(chǎn)硫酸，反應(yīng)之一：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<0。

(3)恒溫恒容下，改變SO2、O2的物質(zhì)的量之比[n(SO2)/n(O2)]，平衡時(shí)測(cè)定Y的值，Y與[n(SO2)/n(O2)]的關(guān)系如圖所示，則Y可能是______________。

A.正反應(yīng)速率 B.SO3的體積分?jǐn)?shù) C.SO2的轉(zhuǎn)化率 D.SO2的體積分?jǐn)?shù)

a→b段y變化的原因是___________。

(4)Kp是以各氣體平衡分壓(各氣體的分壓=總壓×各氣體的體積分?jǐn)?shù))代替平衡濃度表示的平衡常數(shù)。

①Kp與溫度(T/K)的關(guān)系是㏒Kp=-4.86(R為常數(shù))，請(qǐng)判斷R___0(填“&gt;”或“&lt;”)，原因是________。

②在10.0%SO2、13.5%O2、76.5%N2(體積分?jǐn)?shù))時(shí)，SO2平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖。

則x_____1.0(填“&gt;”或“&lt;”)；計(jì)算550℃、1.0atm下，2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的Kp=____。(精確到1位小數(shù))

Answer 1

【答案】 酸性 減小 a-2b SO42- AB SO2濃度增大，正反應(yīng)速率增大，平衡正移，SO3增多 > 溫度（T）升高，平衡逆向移動(dòng)，Kp減小，由關(guān)系式可判斷R>0 > 859.5 atm-1

【解析】I. 亞硫酸屬于中強(qiáng)酸，NH4HSO3溶液顯酸性；再通空氣將NH4HSO3氧化生成(NH4)2SO4和硫酸，溶液的酸性增強(qiáng)，pH將減小，故答案為：酸性；減�。�

Ⅱ.(1)①NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H=akJ·mol-1，②NO2(g)=NO(g)+1/2O2(g) △H=bkJ·mol-1，根據(jù)蓋斯定律，將①-②×2得：NO(g)+O3(g)=3NO2(g) △H=(a-2b )kJ·mol-1，，故答案為：a-2b；

(2) SO32-將NO2轉(zhuǎn)化為NO2-，反應(yīng)中N元素的化合價(jià)由+4價(jià)變成+3價(jià)，被還原，則S元素化合價(jià)由+4價(jià)變成+6價(jià)被氧化，反應(yīng)的氧化產(chǎn)物為SO42-，故答案為：SO42-；

Ⅲ. (3) A. 根據(jù)圖像，增大SO2、O2的物質(zhì)的量之比[n(SO2)/n(O2)]，可以是充入二氧化硫，正反應(yīng)速率增大，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正反應(yīng)速率又逐漸減小，故A正確；B. 可以是充入二氧化硫，平衡正向移動(dòng)，SO3的體積分?jǐn)?shù)增大，當(dāng)充入的二氧化硫到一定沉淀時(shí)，三氧化硫的體積分?jǐn)?shù)得到最大，隨后又逐漸減小，故B正確；C. 增大SO2、O2的物質(zhì)的量之比[n(SO2)/n(O2)]，SO2的轉(zhuǎn)化率減小，故C錯(cuò)誤；D. 充入的二氧化硫越多，SO2的體積分?jǐn)?shù)越大，故D錯(cuò)誤；a→b段y變化的原因是SO2濃度增大，正反應(yīng)速率增大，平衡正移，SO3增多，故選AB；SO2濃度增大，正反應(yīng)速率增大，平衡正移，SO3增多；

(4) ①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<0，溫度(T)升高，平衡逆向移動(dòng)，Kp減小，由㏒Kp=-4.86可判斷R>0，故答案為：>；溫度(T)升高，平衡逆向移動(dòng)，Kp減小，由關(guān)系式可判斷R>0；

②2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)屬于反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，其他條件不變時(shí)，SO2平衡轉(zhuǎn)化率增大，因此x＞1.0，550℃、1.0atm下，SO2平衡轉(zhuǎn)化率為90%，設(shè)反應(yīng)前氣體的總物質(zhì)的量為100mol，則SO2為10mol， O2為13.5mol，76.5N2為76.5mol。

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)

起始(mol) 10 13.5 0

反應(yīng) 9 4.5 9

平衡 1 9 9

平衡分壓(atm)

Kp==859.5 atm-1，故答案為：> ； 859.5 atm-1。