[题目]燃煤及硫酸工业尾气中的SO2是重要的大气污染物.可以用以下方法处理尾气中的SO2.方法一:通过活性炭作用回收(1)配平反应方程式. C(s)+ SO2(g) S2(g)+ CO2(g)(2)反应的化学平衡常数表达式为 ,若在某密闭容器中进行上述反应.为了加快吸收SO2.可采取的措施有 .方法二:利用亚硫酸钠溶液进行吸收不断通入到饱和亚硫酸钠� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】燃煤及硫酸工业尾气中的SO2是重要的大气污染物，可以用以下方法处理尾气中的SO2。

方法一：通过活性炭作用回收

（1）配平反应方程式。____C(s)+____SO2(g)_____S2(g)+_____CO2(g)

（2）反应的化学平衡常数表达式为______________________；若在某密闭容器中进行上述反应，为了加快吸收SO2，可采取的措施有_____________________________。

方法二：利用亚硫酸钠溶液进行吸收

（3）把尾气（含二氧化硫）不断通入到饱和亚硫酸钠溶液中，生成亚硫酸氢钠，pH值的变化如图所示，请根据图示，解释pH值变化的原因：_________________________________________。

方法三：利用氯气和干燥的二氧化硫在活性炭催化剂存在下反应制取氯化硫酰：SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l)+97.3kJ，已知氯化硫酰（SO2Cl2）主要用作氯化剂。它是一种无色液体，熔点-54.1℃，沸点69.1℃。

（4）若反应的容器体积为2L，2分钟内液体质量增加了2.7克，用氯气表示这两分钟内的化学反应速率____。

（5）（以下写出一种措施即可）。若在此条件下，为了提高SO2的转化率，可采取的措施有______________，当___________________________时说明上述反应已达到平衡状态。

【答案】2 2 1 2 K= 升高温度或增大压强或使用适当催化剂等亚硫酸钠溶液由于水解呈碱性(pH>7)；当通入二氧化硫后由于生成了亚硫酸氢钠，其HSO3-电离（电离呈酸性）程度大于其水解（水解呈碱性）程度，所以溶液呈酸性。随着二氧化硫的通入，亚硫酸钠浓度逐渐减小，亚硫酸氢钠浓度逐渐增大，一直到反应完全，故pH值逐渐减小直至不变 0.005mol/(L·min) 降低温度或增大压强容器内颜色不再改变或液体质量不再改变等等

【解析】

（1）C元素的化合价由0升高到+4，S元素的化合价由+4降低到0，根据化合价升高和降低的总数相等，配平的的化学方程式为：2C(s)+ 2SO2(g) S2(g)+ 2CO2(g)；

（2）该反应的化学平衡常数表达式为K=；若在某密闭容器中进行上述反应，为了加快吸收SO2，根据影响化学反应速率的外因可知，可采取的措施有升高温度、增大压强或使用适当催化剂等。

（3）把尾气（含二氧化硫）不断通入到饱和亚硫酸钠溶液中，生成亚硫酸氢钠。根据pH值的变化示意图可知，溶液由碱性逐渐过渡到中性、酸性，最后基本保持不变。pH值发生这种变化的原因是：亚硫酸钠溶液由于水解呈碱性(pH>7)；当通入二氧化硫后由于生成了亚硫酸氢钠，HSO3-电离（电离呈酸性）程度大于其水解（水解呈碱性）程度，所以溶液呈酸性。随着二氧化硫的通入，亚硫酸钠浓度逐渐减小，亚硫酸氢钠浓度逐渐增大，一直到反应完全，最后得到的是亚硫酸氢钠溶液和亚硫酸的饱和溶液，故pH值逐渐减小直至不变。

（4）若反应的容器体积为2L，2分钟内液体质量增加了2.7克，则2分钟内生成SO2Cl2(l)的物质的量为0.02mol，氯气要同时消耗0.02mol，则用氯气表示这两分钟内的化学反应速率为0.005mol/(L·min)。

（5）SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l)+97.3kJ，该反应为气体分子数减少的放热反应，降低温度或增大压强均能使该化学平衡向正反应方向移动。若在此条件下，为了提高SO2的转化率，可采取的措施有降低温度或增大压强。在平衡状态下，各组分的浓度保持不变，各组分的质量也保持不变，其中只有氯气是有色的气体，故当容器内颜色不再改变或液体质量不再改变时说明上述反应已达到平衡状态。