Question

工业制硫酸的过程中利用反应2SO₂（g）＋O₂（g）2SO₃（g）；△H<0，将SO₂转化为SO₃，尾气SO₂可用NaOH溶液进行吸收。请回答下列问题：

（1）一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2 mol SO₂和1mol O₂发生反应，则下列说法正确的是                    。

A．若反应速率v (SO₂) ﹦v (SO₃)，则可以说明该可逆反应已达到平衡状态

B．保持温度和容器体积不变，充入2 mol N₂，化学反应速率加快

C．平衡后仅增大反应物浓度，则平衡一定右移，各反应物的转化率一定都增大

D．平衡后移动活塞压缩气体，平衡时SO₂、O₂的百分含量减小，SO₃的百分含量增大

E．平衡后升高温度，平衡常数K增大

F．保持温度和容器体积不变，平衡后再充入2molSO₃，再次平衡时各组分浓度均比原平衡时的浓度大

（2）将一定量的SO₂（g）和O₂（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，在不同温度下进行反应得到如下表中的两组数据：

实验编号	温度/℃	起始量/mol	平衡量/mol	达到平衡所需时间/min
SO2	O2	SO2	O2
1	T1	4	2	x	0.8	6
2	T2	4	2	0.4	y	9

①实验1从开始到反应达到化学平衡时，v（SO₂）表示的反应速率为        ，  表中y  ﹦       。

②T₁                  T₂ ,(选填“>”、“<”或“=”), 实验2中达平衡时 O₂的转化率为                 。

（3）尾气SO₂用NaOH溶液吸收后会生成Na₂SO₃。现有常温下0.1 mol/L Na₂SO₃溶液，实验测定其pH约为8，完成下列问题：

① 该溶液中c(Na⁺)与 c(OH^－) 之比为                                         。

② 该溶液中c(OH^-) = c(H⁺)+              +               （用溶液中所含微粒的浓度表示）。

③ 当向该溶液中加入少量NaOH固体时，c(SO₃^2－)                 , 水的离子积K_w                      。（选填“增大”、“减小”或“不变”）

（4）如果用含等物质的量溶质的下列各溶液分别来吸收SO₂，则理论吸收量由多到少的顺序是                                               。

A． Na₂CO₃            B． Ba(NO₃)₂             C．Na₂S         D．酸性KMnO₄

Answer

（1）D F；（2）① 0.2 mol· L-1· min-1； 0.2 mol ② >； 90﹪

（3）① 2×105 ； ② c(HSO3-)+2c(H2SO3) ③ 增大； 不变 （4）B﹥C = D﹥A 。

【解析】

试题分析：（1）A、没有明确v正和v逆，反应速率v (SO2) ﹦v (SO3)，不能说明该可逆反应已达到平衡状态，错误；B、保持温度和容器体积不变，充入2 mol N2，SO2、SO3和O2浓度不变，化学反应速率不变，错误；C、平衡后仅增大反应物浓度，则平衡一定右移，但各反应物的转化率不一定都增大，错误；D、该反应正向为气体体积减小的反应，平衡后移动活塞压缩气体，平衡正向移动，平衡时SO2、O2的百分含量减小，SO3的百分含量增大，正确；E、该反应为放热反应，平衡后升高温度，平衡逆向移动，平衡常数K减小，错误；F、保持温度和容器体积不变，平衡后再充入2molSO3，平衡逆向移动，再次平衡时各组分浓度均比原平衡时的浓度大，正确；选DF；（2）①根据题给数据分析，实验1从开始到反应达到化学平衡时O2的物质的量变化为1.2mol，根据反应方程式确定SO2的物质的量变化为2.4mol，根据公式v=△n/△tV计算，v（SO2）表示的反应速率为0.2 mol· L-1· min-1；根据题给数据分析，实验2从开始到反应达到化学平衡时SO2的物质的量变化为3.6mol，根据反应方程式确定O2的物质的量变化为1.8mol，则平衡时O2的物质的量为0.2mol，表中y﹦0.2mol；②根据题给数据分析，温度由T1变为T2,平衡正向移动，该反应为放热反应，根据温度对化学平衡的影响规律判断，改变的条件为降温，故T1>T2 , 根据题给数据分析，实验2从开始到反应达到化学平衡时SO2的物质的量变化为3.6mol，根据反应方程式确定O2的物质的量变化为1.8mol，则实验2中达平衡时 O2的转化率为90﹪；（3）①常温下0.1 mol/L Na2SO3溶液，c(Na+)=0.2mol/L，实验测定其pH约为8，c(OH－)=10—6 mol/L，该溶液中c(Na+)与 c(OH－) 之比为2×105；② 根据质子守恒，该溶液中c(OH-) = c(H+)+c(HSO3-)+2c(H2SO3) ；③ 常温下0.1 mol/L Na2SO3溶液存在水解平衡：SO32- + H2O HSO3- + OH-,当向该溶液中加入少量NaOH固体时，氢氧根浓度增大，平衡逆向移动，c(SO32－)增大，温度不变，水的离子积Kw 不变；（4）设各物质物质的量为1mol，A．根据化学方程式2SO2+Na2CO3+H2O=2NaHSO3 +CO2 判断，1molNa2CO3最多吸收2molSO2；B． 根据化学方程式Ba(NO3)2 +3SO2 +2H2O=BaSO4+2H2SO 4 判断，1molBa(NO3)2 最多吸收3molSO2；C．根据化学方程式2Na2S +SO2 +2H2O=3S+4NaOH和SO2 +NaOH=NaHSO3判断，1molNa2S最多吸收2.5molSO2；D．根据电子守恒判断，1molKMnO4最多吸收2.5molSO2；则理论吸收量由多到少的顺序是B＞C = D＞A 。

考点：考查化学反应速率和化学平衡、电解质溶液及根据化学方程式计算。