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2mol 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2mol 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2mol SO₃，再次平衡时SO₂的百分含量比原平衡时SO₂的百分含量小

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_____________；

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/L Na₂SO₃溶液，实验测定其pH约为8，完成下列问题：

①用离子方程式表示该溶液呈碱性的原因：_____________；

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

（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）①0.2mol•L-1•min-1 ；②＞；90%；

（3）①SO32-+H2OHSO3-+OH-；②c（HSO3-）+2c（H2SO3）；

（4）B＞C=D＞A

【解析】

试题分析：（1）A、当正反应速率与逆反应速率相等，才能说明该可逆反应达到平衡状态，但反应速率v（SO2）﹦v（SO3），未强调反应方向，不能说明正逆反应速率相等，故A错误；B、根据影响反应速率的影响因素，增加反应物的浓度，化学反应速率才能加快，但充入2molN2，对于该反应相当于惰性气体，反应物的浓度不变，反应速率不变，B错误；C、平衡后仅增大反应物浓度，根据平衡移动原理，平衡一定右移，但各反应物的转化率不一定都增大，例如：增大SO2的浓度，O2的转化率增大，而SO2的转化率减小；C错误；D、平衡后移动活塞压缩气体，即增大压强，根据平衡移动原理，平衡向正反应方向移动，所以，平衡时SO2、O2的百分含量减小，SO3的百分含量增大，D正确；E、原平衡中充入2mol SO2和1mol O2，等效于充入2mol SO3，保持温度和容器体积不变，平衡后再充入2mol SO3，即增大压强，平衡向正反应方向移动，再次平衡时SO2的百分含量比原平衡时SO2 的百分含量小，故E正确；F、平衡常数K=，平衡后升高温度，平衡向吸热方向（逆反应）移动，SO2、O2的浓度增大，SO3的浓度减小，平衡常数K减小，F错误；故选：DE；

（2）①由表中数据，v（O2）==0.1 mol•L-1•min-1，根据反应速率之比等于化学计量数之比，则v（SO2）=2v（O2）=0.2mol•L-1•min-1，故答案为：0.2mol•L-1•min-1 ；

②平衡时，实验1中n（O2）=0.8mol 实验2中n（O2）=0.2mol，而开始时反应物的起始量相等，实验1到实验2的过程，相当于平衡向正反应方向移动，根据平衡移动原理，降温能使平衡向正反应方向移动，即T1＞T2； 实验2中达平衡时 O2的转化率=n（O2）消耗÷n（O2）起始×100%=1.8mol÷2mol×100%=90%，故答案为：＞；90%；

（3）亚硫酸钠溶液属于强碱弱酸盐，水解显碱性，水解的方程式为SO32-+H2OHSO3-+OH-，故答案为：SO32-+H2OHSO3-+OH-；

②溶液中存在物料守恒：c（OH-）=c（H+）+c（HSO3-）+2c（H2SO3），故答案为：c（HSO3-）+2c（H2SO3）；

（4）假设溶液中溶质的物质的量为1mol，则

A中：Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2

1mol 1mol

B中：Ba（NO3）2+3SO2+2H2O=BaSO4↓+2NO↑+2H2SO4（SO2溶于水后显酸性，酸性条件下会被NO3-氧化成SO42-，再和Ba2+生成沉淀） ，所以1mol 的Ba（NO3）2最终可吸收3molSO2

1mol 3mol

C中：Na2S+2SO2+H2O=H2S+2NaHSO3

1mol 2mol

2H2S+SO2=3S+2H2O

1mol 0.5mol

所以1mol 的Na2S最终可吸收2.5molSO2

D中：2KMnO4+5SO2+2H2O=2MnSO4+K2SO4+2H2SO4

1mol 2.5mol

故答案为：B＞C=D＞A。

考点：考查了化学平衡的影响因素；化学平衡状态的判断；盐类水解的应用的相关知识。