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2molSO₂和1molO₂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．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

F．平衡后升高温度，平衡常数K增大

（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0．1mol/LNa₂SO₃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-）     ,c（Na⁺）     。（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）DE（2分）

（2）①0．2 mol· L-1· min-1； 0．2 mol （各1分）②＞；90﹪（各1分）

（3）①2×105 ；（2分） ②c(HSO3-)+2c(H2SO3)（2分） ③增大, 增大（各1分）

（4）B＞C = D＞A（2分）

【解析】

试题分析：（1）反应速率v(SO2)=v(SO3)，因为没有指明反应方向，所以不能作为达到平衡的标志；充入氮气时虽然压强增大，但各成分的浓度没有变化，所以反应速率不变；平衡后仅增大反应物浓度，则平衡右移，但反应物的转化率不一定都增大；反应放热，当升高温度时，平衡向逆反应方向移动，K减小。

（2）由图表知v（O2）=0．1 mol· L-1· min-1；所以v（SO2）=0．2 mol· L-1· min-1；y=0．2mol；由两温度时的K可知T1＞ T2 ,且实验2中氧气的转化率为90%；

（3）c（Na+）与 c（OH-） 之比为0．2：10-6=2×105 ；由质子守恒可知c（OH-） = c（H+）+ c(HSO3-)+2c(H2SO3)；向溶液中加入少量NaOH固体时,OH-抑制c（SO32-）水解，使其浓度增大；c（Na+）也增大；

（4）由反应方程式可知3SO2+Ba(NO3)2+2H2O=BaSO4+2NO+2H2SO4；Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2; 2Na2S +5 SO2 +2 H 2O = 4NaHSO4 + 3S↓． 2KMnO4 + 5SO2 + 2H2O = 2KHSO4 + 2MnSO4 + H2SO4 ．

B＞C = D＞A。

考点：化学反应的平衡状态、反应速率、及转化率、电解质溶液。