Question

【題目】工業(yè)廢氣、汽車尾氣排放出的SO2、NOx等，是形成霧霾的重要因素。霾是由空氣中的灰塵、硫酸、硝酸、有機碳氫化合物等粒子形成的煙霧.

（1）NOx和SO2在空氣中存在下列平衡：2NO（g）+O2（g）2NO2（g）△H=-113.0kJmol-1,2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）△H=-296.6kJmol-1,SO2通常在二氧化氮的存在下，進一步被氧化，生成SO3。

①寫出NO2和SO2反應的熱化學方程式為______________________________。

②隨溫度降低，該反應化學平衡常數(shù)變化趨勢是______（填“增大”或“減小”或“不變”）。

（2）提高2SO2+O22SO3反應中SO2的轉化率，是減少SO2排放的有效措施。

①T溫度時，在10L的密閉容器中加入2.0molSO2和1.0molO2，5min后反應達到平衡，二氧化硫的轉化率為50%，該反應的平衡常數(shù)是______。

②在①中條件下，反應達到平衡后，改變下列條件，能使SO2的轉化率提高的是______（填字母）。

a．溫度和容器體積不變，充入1.0molHe

b．溫度和容器體積不變，充入1.0molO2

c．在其他條件不變時，改用高效催化劑

d．在其他條件不變時，減少容器的體積

e．在其他條件不變時，升高體系溫度

(3)工業(yè)上利用氯堿工業(yè)產品治理含二氧化硫的廢氣．如圖是氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的原理示意圖

①電解飽和食鹽水的化學方程式是__________________________；

②若用NaOH溶液吸收含二氧化硫的廢氣，當二者恰好完全反應生成NaHSO3時，溶液的PH<7，則該溶液中各離子濃度由大到小的順序為_________________________；

③用含氣體B的陽極區(qū)溶液吸收含二氧化硫的廢氣，其反應的離子方程式是____________。

Answer 1

【答案】NO2（g）+ SO2（g）SO3（g）+NO（g）△H= -91.8kJmol-1 增大 20 bd 2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaOH c(Na+)﹥c(HSO3-)﹥c(H+)﹥c(SO32-)﹥c(OH-) Cl2+SO2+2H2O=2Cl-+SO42-+4H+

【解析】

（1）①根據(jù)蓋斯定律來求解，②正反應如果是吸熱反應，溫度越高K值越大；

（2）①用三行式來求平衡常數(shù)，②外界條件改變導致平衡正向移動；

（3）①電解飽和食鹽水所得溶液為氫氧化鈉溶液和氯氣以及氫氣；

②二氧化硫和氫氧化鈉反應生成NaHSO3，上述反應后的溶液呈酸性，說明電離大于水解，根據(jù)電荷守恒、物料守恒和質子守恒來判斷離子間濃度的大小關系．；

③陽極區(qū)產生的氣體氯氣的溶液與二氧化硫發(fā)生氧化還原反應．

（1）已知：①2NO（g）+O2（g）2NO2（g）△H=-113.0kJmol-1,②2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）△H=-296.6kJmol-1,用（②-①）÷2得：NO2（g）+SO2（g）=SO3（g）+NO（g）△H=-41.8 kJ·mol－1。

因為正反應為放熱反應，所以升高溫度平衡常數(shù)減小，隨溫度降低，該反應化學平衡常數(shù)變化趨勢是增大。

（2）①則10L密閉容器在5min內各物質濃度發(fā)生的變化如下：

2SO2（g）+O2（g）═2SO3（g），

起始濃度（mol·L－1） 0.2 0.1 0

變化濃度（mol·L－1） 0.1 0.05 0.1

平衡濃度（mol·L－1） 0.1 0.05 0.1

該反應的平衡常數(shù)為K=0.12/(0.12×0.05)==20；

②a．溫度和容器體積不變，充入1.0molHe，平衡不移動，SO2的轉化率不變，故a不選；

b．溫度和容器體積不變，充入1.0molO2，平衡正向移動，SO2的轉化率提高，故選b；

c．在其他條件不變時，改用高效催化劑，平衡不移動，SO2的轉化率不變，故c不選；

d．在其他條件不變時，減少容器的體積,相當于增大壓強，平衡正向移動，SO2的轉化率提高，故選d；

e．在其他條件不變時，升高體系溫度,平衡逆向移動，SO2的轉化率變小，故e不選；

故選bc。

（3）①電解飽和食鹽水所得溶液為氫氧化鈉溶液和氯氣以及氫氣，2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaOH 。

②二氧化硫和氫氧化鈉反應生成NaHSO3，SO2+OH－=HSO3－（或SO2+2OH－=SO32－+H2O），亞硫酸氫鈉，溶液顯酸性，說明亞硫酸氫根的電離程度大于水解程度，溶液中的離子濃度大小關系為：c（Na＋）＞c（HSO3－）＞c（H＋）＞c（SO32－）＞c（OH－）；

③陽極區(qū)產生的氣體氯氣的溶液與二氧化硫發(fā)生氧化還原反應，SO2+Cl2+H2O=4H＋+SO42－+2Cl－。