Question

SO₂是评价空气质量的污染物之一，主要来源于硫酸工厂的尾气和含硫燃料的燃烧。

（1）硫酸厂尾气一般采用吸收法处理。

①已知K_a（H₂SO₃）=1.54x10^-2,K_a（HSO₃^-）=1.02x10^-7,K_b（NH₃·H₂O）=1.77x10^-5,将标准状况下11.2L SO₂通入到2L0.5mol·L^-1的氨水中，所得溶液中溶质是__________（填化学式），该溶液呈______________（填“酸”“碱”或“中”）性。

②下列关于①所得的溶液的关系正确的是_____________（填序号）。

A．2[c（NH₄⁺）+c（NH₃·H₂O）]=c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（H₂SO₃）

B．c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（OH^-）

C．c（NH₄⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）

D．c（NH₄⁺）+c（OH^-）=c（HSO₃^-）+2c（H₂SO₃）+c（H⁺）

③常温下，若用1LNaOH溶液吸收0.01mol SO₂，完全吸收后溶液中c（Na⁺）= c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+ c（H₂SO₃），则原NaOH溶液的pH值为___________。

（2）燃煤烟气中可通过下列反应实现硫的回收：SO₂（g）+2CO（g）2CO₂（g）+S（l）

①该反应的平衡常数表达式是____________。

②恒温恒压下，5分钟时，反应到达平衡，气体密度减小16g·L^-1，则0-5分钟内CO的反应速率是__________，若升高温度气体的密度增加，则该反应的△H__________0（填“＞”或“＜”）。

③下列措施，既能提高该反应的反应速率，又能提高SO₂的吸收率的是__________（填序号）。

A． 加压                               B．增加SO₂的浓度

B． 升高温度                           D．移走产物

（3）SO₂还能被多种物质吸收。

①写出SO₂与Ba（NO₃）₂溶液反应的离子方程式：_______________。

②如果用含等物质的量溶质的下列个溶液分别吸收SO₂，则理论吸收量由多到少的顺序是__________（用序号排序）。

A． H₂S                                B．Na₂SO₃

C．BaCl₂                               D．酸性KMnO₄

Answer

（1）①（NH4）2SO3；碱性；②C；③12

（2）①；②0.2mol/L•min；<；③A

（3）①2NO3-+3Ba2++3SO2+2H2O=2NO+3BaSO4↓+4H+；②DBAC

【解析】

试题分析：（1）①标准状况下11.2L SO2的物质的量为0.5mol，含氨的物质的量为2L×0.5mol·L-1=1mol的氨水中，所得溶液中溶质是（NH4）2SO3；由于Ka（HSO3-）=1.02x10-7小于Kb（NH3·H2O）=1.77x10-5，所以该溶液呈碱性。故答案为：（NH4）2SO3；碱性；

②①所得的溶液的溶质为（NH4）2SO3。A．依据质量数：c（NH3）+c（NH4+）+c（NH3·H2O）=2[c（SO32-）+c（HSO3-）+c（H2SO3）]，故A错误；B．依据电荷守恒：c（NH4+）+c（H+）= 2c（SO32-）+c（HSO3-）+c（OH-），故B错误；C．（NH4）2SO3溶液中离子浓度大小关系为：c（NH4+）＞c（SO32-）＞c（OH-）＞c（HSO3-）＞c（H+），故C正确；D．依据质量守恒关系式，且溶液呈碱性，则c（NH4+）+ c（OH-）＞c（HSO3-）+2c（H2SO3）+ c（H+），故D错误。故答案为：C；

③常温下，若用1LNaOH溶液吸收0.01molSO2，完全吸收后溶液中c（Na+）= c（SO32-）+c（HSO3-）+ c（H2SO3），说明n（NaOH）=n（SO2）=0.01mol，则原NaOH溶液的c（H+）=Kw/c（OH-）=10-12mol/L，pH值为12。故答案为：12；

（2）①燃煤烟气中可通过下列反应实现硫的回收：SO2（g）+2CO（g）2CO2（g）+S（l），则该反应的平衡常数表达式是。故答案为：；

②已知恒温恒容下，S不是气体，且5分钟时，反应到达平衡，气体密度减小16g·L-1，则0-5分钟内CO的浓度变化量为：△c（CO）=2×16g·L-1÷32g/mol=1.0mol/L，v（CO）=1.0mol/L÷5min=0.2mol/L • min；依据方程式可知，S不是气体，该反应的正反应是气体密度减小的反应，若升高温度气体的密度增加，则该反应的△H＜0。故答案为：0.2mol/L • min；< ；

③A．加压化学反应速率增大，平衡向正反应方向移动，SO2的吸收率提高，故A正确；B．增加SO2的浓度化学反应速率增大，平衡向正反应方向移动，但SO2的吸收率降低，故B错误；C．升高温度化学反应速率增大，平衡向逆反应方向移动，SO2的吸收率降低，故C错误；D．移走产物化学反应速率减小，平衡向正反应方向移动，SO2的吸收率提高，故D错误。故答案为：A；

（3）①SO2还能被Ba（NO3）2溶液吸收，SO2与Ba（NO3）2溶液反应的离子方程式：2NO3-+3Ba2++3SO2+2H2O = 2NO+3BaSO4 ↓+4H+。

②依据化学方程式可知，如果均用含1mol溶质的下列个溶液分别吸收SO2，则理论吸收量A．H2S吸收0.5mol；B．Na2SO3吸收1mol；C．BaCl2与SO2不反应，不能吸收SO2；D．酸性KMnO4吸收2.5mol。即由多到少的顺序是DBAC。故答案为：DBAC。

考点：考查影响化学反应速率和化学平衡的因素；化学平衡计算；化学反应速率的计算；平衡移动原理