Question

（14分）2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是生产硫酸的主要反应之一。下表是原料气按

投料，在时，不同温度下SO2的平衡转化率。

（1）该反应是_ 反应（填“放热”或“吸热”）。

（2）时，将含10 mol SO2的原料气通入一密闭容器中进行反应平衡时SO2的物质的量是 mol。

（3）硫酸厂尾气（主要成分为SO2、O2和N2）中低浓度SO2的吸收有很多方法。

①用氨水吸收上述尾气，若尾气中SO2与氨水恰好反应得到弱碱性的（NH4）2SO3溶液，则有关该溶液的下列关系正确的是 （填序号）。

②用MnO2与水的悬浊液吸收上述尾气并生产MnSO4

i．得到MnSO4的化学方程式是

ii．该吸收过程生成MnSO4时，溶液的pH变化趋势如图甲，SO2的吸收率与溶液pH的关系如图乙。

 

图甲中pH变化是因为吸收中有部分SO2转化为H2SO4生成H2SO4反应的化学方程式是____；由图乙可知pH的降低 SO2的吸收（填“有利于”或“不利于”），用化学平衡移动原理解释其原因是 。

 

Answer 1

（14分）

（1）放热

（2）0.08

（3）①ac

②i．H2O+SO2H2SO3 MnO2+ H2SO3= MnSO4+H2O(或MnO2+ SO2= MnSO4)

ii．2SO2+2H2O+ O2=2 H2SO4

不利于 溶液中存在H2O+SO2H2SO3 H++ HSO3-，当溶液中酸性增强，平衡向左移动，使二氧化硫从体系中逸出。

【解析】

试题分析：（1）温度升高二氧化硫的转化率降低，说明升高温度平衡逆向移动，所以正向为放热反应；

（2）该条件下二氧化硫的转化率为99.2%，所以10 mol SO2的原料气平衡时剩余10×(1-99.2%)=0.08mol SO2

（3）①根据物料守恒规律，c（NH4+）+c(NH3·H2O)=2c(H2SO3)+2c(SO32-)+ 2c(HSO3-)，a正确；b不符合电荷守恒规律，错误；（NH4）2SO3溶液为碱性溶液，说明SO32-的水解程度大于NH4+的水解程度，所以溶液中离子浓度的大小关系是c（NH4+）>c(SO32-)>c(OH-)>c(H+)，c正确；答案选ac；

②i.二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸与二氧化锰发生氧化还原反应生成硫酸锰，化学方程式为H2O+SO2H2SO3 MnO2+ H2SO3= MnSO4+H2O；

ii．SO2与水、氧气反应生成硫酸，化学方程式为2SO2+2H2O+ O2=2 H2SO4；由乙图可知，pH减小，二氧化硫的吸收率下降，所以pH的降低不利于SO2的吸收；因为二氧化硫溶于水后存在平衡H2O+SO2H2SO3 H++ HSO3-，当溶液中酸性增强，平衡向左移动，使二氧化硫从体系中逸出。

考点：考查反应的能量变化，化学平衡的移动，溶液中离子浓度的大小比较，化学方程式的判断与书写