Question

工业制硫酸的过程中，SO₂催化氧化的原理为：2SO₂(g) + O₂(g) 2SO₃(g) + Q 

（1）若温度从300℃升至400℃，重新达到平衡，判断下列表格中各物理量的变化。（选填“增大”、“减小”或“不变”）

		平衡常数K
________	________	________

（2）2SO₂(g) + O₂(g) 2SO₃(g)过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是_________

A．加入催化剂，X点位置升高

B．反应热 = E₁ + E₂

C．反应物总能量低于生成物

D．加入催化剂，E₂不变

（3）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
SO2	O2	SO2	O2
1	T1	4	2	x	0.8
2	T2	4	2	0.4	y

实验1从开始到反应达到化学平衡时，用去时间2分钟，则υ(SO₂)表示的反应速率为_________；T₁________T₂（填“＞”、“＜”或“＝”）。制取SO₂的尾气用NaOH溶液吸收，可得到Na₂SO₃和NaHSO₃两种盐。

（4）0.1mol/L的NaHSO₃溶液中c(H⁺) > c(OH^－)，用水解和电离理论的角度解释其原因___________________；若往溶液中加入氨水至中性，则c(Na⁺)______c(HSO₃^－) + c(SO₃^2－) + c(H₂SO₃)（填“>”、“﹤”或“=”）。

（5）往0.1 mol/L的Na₂SO₃溶液加入少量Na₂SO₃固体，完全溶解后溶液中c(Na⁺) : c(SO₃^2－)的比值____________（填“变大”、“变小”或“保持不变”）。

Answer

增大 增大 减小 D 0.6mol/(L· min) > HSO3－的电离程度大于水解程度 = 变小

【解析】试题分析： (1) 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) ，升高温度反应速率增大，正反应放热，升高温度平衡逆向移动。（2）

加入催化剂，降低活化能，催化剂不能改变反应焓变；（3）反应速率为根据 计算；（4）HSO3-水解呈碱性，HSO3-电离呈酸性；NaHSO3中满足钠元素的物质的量与硫元素的物质的量相等；（5）SO32－浓度越大，水解程度越小。

解析： (1) 温度从300℃升至400℃，正逆反应速率均增大，升高温度平衡逆向移动，所以平衡常数减小；（2）加入催化剂，降低活化能，Y点位置降低，X点位置不变，故A错误；

反应热生成物的总能量减反应物的总能量= -E2，故B错误；

C．反应放热，反应物总能量大于生成物，故C错误；

D．催化剂不能改变反应焓变，加入催化剂，E2不变，故D正确；

（3）

υ(SO2)表示的反应速率为= 0.6mol/(L· min)；

2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) 正反应放热，所以升高温度平衡逆向移动， 平衡时SO2的浓度0.8 mol/L大于 平衡时SO2的浓度，所以 >；（4）HSO3-水解呈碱性，HSO3-电离呈酸性；电离大于水解所以溶液呈酸性；往NaHSO3溶液中加入氨水至中性，根据物料守恒，c(Na+)=c(HSO3－) + c(SO32－) + c(H2SO3)；（5）SO32－浓度越大，水解程度越小；往0.1 mol/L的Na2SO3溶液加入少量Na2SO3固体，完全溶解后溶液中c(Na+) : c(SO32－) 的比值变小；

点睛：弱酸酸式根离子，即存在电离平衡有存在水解平衡，若电离大于水解则溶液呈酸性，若水解大于电离则溶液呈碱性。