题目内容
【题目】Ⅰ.一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收:
SO2(g)+ 2CO(g) 2CO2(g) + S(l) △H<0
完成下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式是 ___________;2L容器中,10分钟内,气体密度减小了8g/L,则CO的反应速率是____________。
(2)如果要提高上述反应的反应速率,可以采取的措施是________。(选填编号)
a.减压 b.增加SO2的浓度 c.升温 d.及时移走产物
(3)若反应在恒容的密闭容器中进行,下列有关说法正确的是________。(选填编号)
A.平衡前,随着反应的进行,容器内压强始终不变
B.当容器内温度不再变化时,反应达到了平衡
C.平衡时,其他条件不变,升高温度可增大平衡常数
D.其他条件不变,使用不同催化剂,该反应热效应不同
Ⅱ.硫酸工业尾气SO2用NaOH溶液吸收后会生成Na2SO3。现有常温下0.1mol/L Na2SO3溶液,实验测定其pH约为8,完成下列问题:
(4)该溶液中c(Na+)与 c(OH-) 之比为___________。
该溶液中c(OH—) = c(H+)+ ______+ ________(用溶液中所含微粒的浓度表示)。
(5)用酸性重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液也能吸收SO2,重铬酸钾被还原为Cr3+,写出该反应的离子方程式________________________________。
【答案】 K= 0.05mol/(L﹒min) bc B 2×105 c(HSO3-) 2c (H2SO3) Cr2O72- + 3SO2 + 2H+ == 3SO42- + 2Cr3+ + H2O
【解析】(1)平衡常数等于生成物浓度的系数次方相乘比上反应物浓度的系数次方相乘,所以K=。气体密度减小是因为生成了固体S,所以生成的固体硫为8g/L×2L=16g,即0.5mol。根据方程式得到消耗的CO为1mol,容器为2L,时间为10min,所以速率为0.05mol/(L﹒min)。
(2)减压相当于增大体积,移去生成物平衡向右移动,都会使反应物浓度减小,速率减慢。增大浓度,升高温度都能加快速率,所以bc正确。
(3)恒容,压强不变就是气体的物质的量不变,此反应前后气体物质的量减小,所以平衡前,气体不断减少,压强应该不断减小,选项A错误。无论反应向哪个方向进行,一定有热效应,会引起温度变化,所以温度不变,说明反应达平衡,选项B正确。该反应放热,升高温度,应该使K值减小,选项C错误。催化剂只改变速率不影响平衡,所以反应热效应不变,选项D错误。
(4)该溶液中c(Na+)=0.2mol/L,c(OH-)=1×10-6mol/L,所以该溶液中c(Na+)与 c(OH-) 之比为2×105。该溶液的质子守恒式为:c(OH—) = c(H+)+c(HSO3-)+2c (H2SO3)。
(5)酸性重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液也能吸收SO2,重铬酸钾被还原为Cr3+,SO2应该被氧化为硫酸根,所以反应为Cr2O72- + 3SO2 + 2H+ == 3SO42- + 2Cr3+ + H2O