Question

一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：SO₂(g)+2CO(g)2CO₂(g)+S(l)+Q (Q＞0)；完成下列问题：

(1)该反应的平衡常数表达式是___；2L容器中，10分钟内，气体密度减小了8g/L，则CO的反应速率是___。

(2)如果要提高上述反应的反应速率，可以采取的措施是___。(选填编号)

a．减压     b．增加SO₂的浓度     c．升温     d．及时移走产物

(3)若反应在恒容的密闭容器中进行，下列有关说法正确的是___。(选填编号)

A．平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变

B．当容器内温度不再变化时，反应达到了平衡

C．平衡时，其他条件不变，升高温度可增大平衡常数

D．其他条件不变，使用不同催化剂，该反应热效应不同

硫酸工业尾气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：

(4)该溶液中c(Na⁺)与c(OH^-)之比为___。

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

(5)如果用含等物质的量溶质的下列各溶液分别吸收SO₂，则理论吸收量由多到少的顺序是___(用编号排序)

A．Na₂SO₃    B．Ba(NO₃)₂    C．Na₂S   D．酸性KMnO₄

Answer

0.05mol/(L﹒min) bc BC 2×105 c(HSO3-)+2c(H2SO3) B＞C=D＞A

【解析】

(1)根据平衡常数的定义书写表达式；

(2)根据影响化学反应速率因素进行分析解答；

(3)根据影响化学平衡因素进行分析解答；

(4)根据电荷守恒，质子守恒进行解答；

(5)根据化学反应方程式和电子守恒解答。

(1)根据平衡常数的定义书写表达式为：K=；2L容器中，10分钟内，气体密度减小了8g/L，则减少的S为0.25mol/L，变化的CO的浓度为0.5mol/L，故CO的反应速率是0.05mol/(L·min)；
(2)由SO2(g)+2CO(g) 2CO2(g)+S(l)+Q(Q＞0)反应可知，要提高上述反应的反应速率a．减压，化学反应速率减小，故a错误；b．增加SO2的浓度，加快化学反应速率，故b正确；c．升温，加快化学反应速率，故c正确；d．及时移走产物，相当于减小生成物浓度，所以化学反应速率减小，故d错误；所以答案为:bc；
(3)根据SO2(g)+2CO(g) 2CO2(g)+S(l)+Q(Q＞0)反应，若反应在恒容的密闭容器中进行；

A．平衡前，随着反应的进行，气体的物质的量减小，故容器内压强始会减小，故A错误；

B．温度为变量，当容器内温度不再变化时，反应达到了平衡，故B正确；
C．平衡时，其他条件不变，升高温度平衡正向移动，可增大平衡常数，故C正确；
D．反应热效应与催化剂无关，故D错误；

所以答案为:BC；
(4)常温下0.1mol/LNa2SO3溶液，实验测定其pH约为8，亚硫酸根离子水解，溶液呈碱性，该溶液中c(Na+)=0.2mol/L，c(OH-)=10-6mol/L，c(Na+)与c(OH-)之比=0.2mol/L:10-6mol/L=2×105；常温下0.1mol/LNa2SO3溶液，该溶液中存在电荷守恒，c(Na＋)＋c(H＋)=c(OH－)＋2c(SO32－)＋c(HSO3－)，又物料守恒，c(Na＋)=2 c(HSO3－) ＋2c(SO32－) +2c(H2SO3)，联立，可得质子守恒，c(OH-)=c(H+)+c(HSO3-)+2c(H2SO3)；

(5)如果用含等物质的量溶质的下列各溶液分别来吸收SO2，
A．Na2SO3吸收二氧化硫发生的反应为：Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3，1molNa2SO3最多吸收二氧化硫1mol；
B．Ba(NO3)2吸收二氧化硫反应化学方程式：Ba(NO3)2+3SO2+2H2O=BaSO4↓+2H2SO4+2NO↑，1molBa(NO3)2最多吸收二氧化硫3mol；
C．Na2S吸收二氧化硫发生的反应为：2Na2S+5SO2+2H2O=4NaHSO3+3S↓，1molNa2S最多反应二氧化硫2.5mol；
D．酸性KMnO4溶液吸收二氧化硫的反应：2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+，1molKMnO4最多反应二氧化硫2.5mol；
计算分析吸收二氧化硫理论吸收量由多到少的顺序是B>C=D>A。