题目内容
一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：
2CO(g)+SO2(g)
2CO2(g)+S(l) △H
（1）已知2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g) △H1=—566kJ?mol—1
S(l) +O2(g)= SO2(g) △H2=—296kJ?mol—1
则反应热ΔH= kJ?mol－1。
（2）其他条件相同、催化剂不同时，SO2的转化率随反应温度的变化如图a。260℃时 （填Fe2O3、NiO或Cr2O3）作催化剂反应速率最快。Fe2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到最高，不考虑价格因素，选择Fe2O3的主要优点是 。
（3）科研小组在380℃、Fe2O3作催化剂时，研究了不同投料比[n(CO)∶n(SO2)]对SO2转化率的影响，结果如图b。请在答题卡坐标图中画出n(CO)∶n(SO2)="2∶1" 时，SO2转化率的预期变化曲线。
（4）工业上还可用Na2SO3溶液吸收烟气中的SO2：Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3。某温度下用1.0mol?L－1 Na2SO3溶液吸收纯净的SO2，当溶液中c(SO32－)降至0.2mol?L－1时，吸收能力显著下降，应更换吸收剂。
①此时溶液中c(HSO3－)约为______mol?L－1；
②此时溶液pH=______。（已知该温度下SO32—+H+
HSO3—的平衡常数K="8.0" × 106 L?mol－1，计算时SO2、H2SO3的浓度忽略不计）
2CO(g)+SO2(g)
2CO2(g)+S(l) △H（1）已知2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g) △H1=—566kJ?mol—1
S(l) +O2(g)= SO2(g) △H2=—296kJ?mol—1
则反应热ΔH= kJ?mol－1。
（2）其他条件相同、催化剂不同时，SO2的转化率随反应温度的变化如图a。260℃时 （填Fe2O3、NiO或Cr2O3）作催化剂反应速率最快。Fe2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到最高，不考虑价格因素，选择Fe2O3的主要优点是 。
（3）科研小组在380℃、Fe2O3作催化剂时，研究了不同投料比[n(CO)∶n(SO2)]对SO2转化率的影响，结果如图b。请在答题卡坐标图中画出n(CO)∶n(SO2)="2∶1" 时，SO2转化率的预期变化曲线。
（4）工业上还可用Na2SO3溶液吸收烟气中的SO2：Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3。某温度下用1.0mol?L－1 Na2SO3溶液吸收纯净的SO2，当溶液中c(SO32－)降至0.2mol?L－1时，吸收能力显著下降，应更换吸收剂。
①此时溶液中c(HSO3－)约为______mol?L－1；
②此时溶液pH=______。（已知该温度下SO32—+H+
HSO3—的平衡常数K="8.0" × 106 L?mol－1，计算时SO2、H2SO3的浓度忽略不计）（16分）
（1）—270 （3分）
（2）Cr2O3 （3分） Fe2O3作催化剂时，在相对较低温度可获得较高SO2的转化率，从而节约大量能源（3分）
（3）见下图 （3分）
（4）①1.6 （2分） ②6 （2分）
（1）—270 （3分）
（2）Cr2O3 （3分） Fe2O3作催化剂时，在相对较低温度可获得较高SO2的转化率，从而节约大量能源（3分）
（3）见下图 （3分）
（4）①1.6 （2分） ②6 （2分）
试题分析：（1）观察热化学方程式之间的关系，发现已知第1个热化学方程式减去第2个热化学方程式时，能够约去O2(g)得到2CO(g)+SO2(g)
2CO2(g)+S(l)，根据盖斯定律，该反应热ΔH=△H1—△H2=—270kJ?mol－1；（2）读图a可知，260℃时平衡转化率：Cr2O3> Fe2O3>NiO，由此推断Cr2O3作催化剂时反应速率最快；读图可知，Fe2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到最高，当SO2的转化率相同时，反应温度：Fe2O3<NiO，所以Fe2O3作催化剂时的主要优点是在相对较低温度可获得较高SO2的转化率，从而节约大量能源；（3）读图b可知，其他条件相同时，增大n(CO)∶n(SO2)的比值，就是增大CO或反应物浓度，既能增大反应速率，缩短达到平衡的时间，还使平衡向正反应反应方向移动，使SO2的转化率增大，由于图a中380℃时SO2的转化率最高，所以n(CO)∶n(SO2)的比值为2∶1变为3∶1时，SO2的平衡转化率基本上完全相同，只是达到平衡的时间缩短，由此可以在图b中画出有关温度对反应速率和平衡移动的影响图像；（4）依题意，Na2SO3、NaHSO3都是强电解质，可以推断反应物和生成物的起始浓度、变化浓度、更换试剂时浓度，则：SO32—+SO2+H2O=2HSO3—
起始浓度（mol/L） 1.0 0
变化浓度（mol/L） 0.8 1.6
更换试剂时浓度（mol/L） 0.2 1.6
则更换试剂时，c(HSO3—)=1.6mol/L
由于SO32—+H+
HSO3—的平衡常数K= c(HSO3—)/[ c(SO32—)? c(H+)]，则c(H+)= c(HSO3—)/[ c(SO32—)?K)]，由于c(HSO3—)=1.6mol/L，c(SO32—)=0.2mol/L，该温度下K="8.0" × 106 L?mol－1，则c(H+)=1.6/(0.2×8.0 × 106) mol/L=10—6 mol/L；由于溶液的pH="—lg" c(H+)=—（—6）=6。
练习册系列答案
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CO(g) + 3H2(g) ΔH =" +206.2" kJ/mol
CO(NH2)2 (l) + H2O (l)，该反应的平衡常数和温度关系如下：
，下图是氨碳比（x）与CO2平衡转化率（α）的关系。求图中的B点处，NH3的平衡转化率。
2NH3(g)△H<0
H2O(l) 的ΔH ="+" 40．69 kJ·mol-1
的ΔH为－384 kJ·mol-1
2Fe(s)+3CO2(g) △H
CH3OCH3(g) + 3H2O(g)
C(s) =