题目内容
【题目】常温下,向1L0.1mol·L-1一元酸HR溶液中逐渐通入氨气[已知常温下Kb(NH3·H2O)=1.76×10-5],使溶液温度和体积保持不变,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 0.1mol·L-1HR溶液的pH约为5 B. HR为弱酸,常温时Ka(HR)=1.0×10-7
C. 当通入0.1molNH3时,溶液中c(R-)<c(NH4+) D. 当c(HR)=c(R-)时,溶液呈中性
【答案】C
【解析】根据时,PH=5,则Ka(HR)= , 0.1mol·L-1HR溶液的pH约为3,故A错误; HR为弱酸,根据时,PH=5,则Ka(HR)=,故B错误;当通入0.1molNH3时,溶质是NH4R;Ka(HR)=1.0×10-5、Kb(NH3·H2O)=1.76×10-5,所以溶液呈碱性, c(R-)<c(NH4+),故C正确;根据图示,当c(HR)=c(R-)时,溶液PH=5,溶液呈酸性,故D错误。
【题目】二氧化硫是危害最为严重的大气污染物之一,它主要来自化石燃料的燃烧,研究CO催化还原SO2的适宜条件,在燃煤电厂的烟气脱硫中具有重要价值。
Ⅰ.从热力学角度研究反应
(1)C(s)+O2(g)= CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
CO2(g)+C(s)=2CO(g) ΔH2=+172.5kJ·mol-1
S(s) +O2(g)= SO2(g) ΔH3=-296.0kJ·mol-1
请写出CO 还原SO2的热化学方程式___________________________________。
(2)对于CO还原SO2的可逆反应,下列说法正确的是_____________。
A.在恒温恒容条件下,若反应体系压强不变,则反应已达到平衡状态
B.平衡状态时,2v正(CO)=v逆(SO2)
C.其他条件不变,增加SO2的浓度,CO的平衡转化率增大
D.在恒温恒压的容器中,向达到平衡状态的体系中充入N2,SO2的平衡转化率不变
Ⅱ.探究合适的反应条件
向反应器中通入含3%SO2、6%CO和91%N2的烟气,用碘量法测定反应前后烟气中SO2的含量,反应温度区间均为300℃~500℃。
(1)催化剂和温度对反应的影响
烟气流量为0.03 L/min,分别在3种不同催化剂条件下进行实验,实验结果如下图所示。
根据上图示结果,烟气除硫时选用最合适催化剂是_____________,反应温度是_______________。
(2)烟气流速对反应的影响
选用同样的催化剂,分别在三种烟气流量情况下进行实验,实验结果的数据见下表。
温度(℃) | 300 | 400 | 500 | |
SO2转化率 | 流量0.03 L/min | 25.00% | 71.40% | 65.00% |
流量 0.06 L/min | 20% | 74.20% | 62.60% | |
流量0.09 L/min | 18% | 76.30% | 60% |
分析上表数据,①在300℃时,SO2的转化率随烟气流量变化的关系是______________,其原因可能是____________;②在400℃时,SO2的转化率随烟气流量增大而增大的原因是___________________。
Ⅲ.工业上还用Na2SO3溶液吸收SO2,将烟气通入1.0 mol·L-1的Na2SO3溶液,当溶液pH约为6 时,吸收SO2的能力显著下降,此时溶液中c(HSO3-)∶(SO32-)=____________。(已知H2SO3的K1