Question

工业废气、汽车尾气排放出的SO₂、NO_x等，是形成雾霾的重要因素。霾是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子形成的烟雾。
（1）SO₂在烟尘的催化下形成硫酸的反应方程式是__________。
（2）NO_x和SO₂在空气中存在下列平衡：
2NO(g）+ O₂(g） 2NO₂(g） △H= -113．0 kJ·mol^-1 
2SO₂(g）+ O₂(g) 2SO₃(g） △H=-196．6 kJ·mol^-1 
SO₂通常在二氧化氮的存在下，进一步被氧化，生成SO₃。
①写出NO₂和SO₂反应的热化学方程式为________。
②随温度升高，该反应化学平衡常数变化趋势是________。
（3）提高2SO₂ + O₂ 2SO₃反应中SO₂的转化率，是减少SO₂排放的有效措施。
①T温度时，在1L的密闭容器中加入2．0 mol SO₂和1．0 mol O₂，5 min后反应达到平衡，二氧化硫的转化率为50%，该反应的平衡常数是_______。
②在①中条件下，反应达到平衡后，改变下列条件，能使SO₂的转化率提高的是_______(填字母)。
a．温度和容器体积不变，充入1．0 mol He
b．温度和容器体积不变，充入1．0 mol O₂
c．在其他条件不变时，减少容器的体积
d．在其他条件不变时，改用高效催化剂
e．在其他条件不变时，升高体系温度
（4）工业上利用氯碱工业产品治理含二氧化硫的废气。如图是氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图。
①电解饱和食盐水的化学方程式是     。

②用溶液A吸收含二氧化硫的废气，其反应的离子方程式是     。
③用含气体B的阳极区溶液吸收含二氧化硫的废气，其反应的离子方程式是       。

Answer 1

（1）SO₂+H₂OH₂SO₃  2H₂SO₃+O₂==2H₂SO₄ (2分)
（2）①NO₂(g）+SO₂(g）= SO₃(g)+NO(g） △H＝ -41．8 kJ·mol^-1 (2分)
② 减小(2分)
（3）①2 (2分）② b c (2分)
①2NaCl +2H₂O2NaOH +H₂ ↑ +Cl₂ ↑(2分)
②SO₂ + OH^- ＝HSO₃^-(或SO₂ + 2OH^- ＝SO₃^2- + H₂O）(1分)
③SO₂ +Cl₂+H₂O＝=4H⁺+SO₄^2-+2Cl^- (1分)

试题分析：（1）SO₂在烟尘的催化下形成硫酸的反应方程式是SO₂+H₂OH₂SO₃  2H₂SO₃+O₂2H₂SO₄。
（2）①将已知的后个方程式减去前一个方程式，再除以2得：NO₂和SO₂反应的热化学方程式为NO₂(g）+SO₂(g）= SO₃(g)+NO(g） △H＝ -41．8 kJ·mol^-1。
②该反应是放热反应，随温度升高，该反应化学平衡常数变化趋势是减小。
（3）①2SO₂ + O₂ 2SO₃
起始：2．0   1．0       0
变化：2x    x        2x
平衡：1．0   0．5       1．0
平衡常数K==2．
②在①中条件下，反应达到平衡后，改变下列条件，能使SO₂的转化率提高的是使平衡正向移动。
a．温度和容器体积不变，充入1．0 mol He ，不改变反应物浓度，平衡不移动；
b．温度和容器体积不变，充入1．0 mol O₂，平衡正向移动；
c．在其他条件不变时，减少容器的体积，加压，平衡正向移动；
d．在其他条件不变时，改用高效催化剂，不改变平衡状态；
e．在其他条件不变时，升高体系温度，平衡逆向移动。
（4）①电解饱和食盐水的化学方程式是2NaCl +2H₂O2NaOH +H₂ ↑ +Cl₂ ↑。
②用NaOH溶液吸收含二氧化硫的废气，可生产SO₃^2-或HSO₃^-。
③阳极区气体Cl₂溶液吸收含二氧化硫的废气，是氧化SO_2:SO₂ +Cl₂+H₂O＝=4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-。