题目内容

(14分)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是生产硫酸的主要反应之一。下表是原料气按
投料,在时,不同温度下SO2的平衡转化率。

(1)该反应是_         反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)时,将含10 mol SO2的原料气通入一密闭容器中进行反应平衡时SO2的物质的量是        mol。
(3)硫酸厂尾气(主要成分为SO2、O2和N2)中低浓度SO2的吸收有很多方法。
①用氨水吸收上述尾气,若尾气中SO2与氨水恰好反应得到弱碱性的(NH42SO3溶液,则有关该溶液的下列关系正确的是     (填序号)。

②用MnO2与水的悬浊液吸收上述尾气并生产MnSO4
i.得到MnSO4的化学方程式是       
ii.该吸收过程生成MnSO4时,溶液的pH变化趋势如图甲,SO2的吸收率与溶液pH的关系如图乙。

图甲中pH变化是因为吸收中有部分SO2转化为H2SO4生成H2SO4反应的化学方程式是____;由图乙可知pH的降低       SO2的吸收(填“有利于”或“不利于”),用化学平衡移动原理解释其原因是              
(14分)
(1)放热
(2)0.08
(3)①ac
②i.H2O+SO2H2SO3   MnO2+ H2SO3= MnSO4+H2O(或MnO2+ SO2= MnSO4)
ii.2SO2+2H2O+ O2=2 H2SO4
不利于  溶液中存在H2O+SO2H2SO3 H++ HSO3-,当溶液中酸性增强,平衡向左移动,使二氧化硫从体系中逸出。

试题分析:(1)温度升高二氧化硫的转化率降低,说明升高温度平衡逆向移动,所以正向为放热反应;
(2)该条件下二氧化硫的转化率为99.2%,所以10 mol SO2的原料气平衡时剩余10×(1-99.2%)="0.08mol" SO2
(3)①根据物料守恒规律,c(NH4+)+c(NH3·H2O)=2c(H2SO3)+2c(SO32-)+ 2c(HSO3-),a正确;b不符合电荷守恒规律,错误;(NH42SO3溶液为碱性溶液,说明SO32-的水解程度大于NH4+的水解程度,所以溶液中离子浓度的大小关系是c(NH4+)>c(SO32-)>c(OH-)>c(H+),c正确;答案选ac;
②i.二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸与二氧化锰发生氧化还原反应生成硫酸锰,化学方程式为H2O+SO2H2SO3   MnO2+ H2SO3= MnSO4+H2O;
ii.SO2与水、氧气反应生成硫酸,化学方程式为2SO2+2H2O+ O2="2" H2SO4;由乙图可知,pH减小,二氧化硫的吸收率下降,所以pH的降低不利于SO2的吸收;因为二氧化硫溶于水后存在平衡H2O+SO2H2SO3 H++ HSO3-,当溶液中酸性增强,平衡向左移动,使二氧化硫从体系中逸出。
练习册系列答案
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⑴比较a     b(填“>”“=”或“<”)。
⑵下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知,表中T1     T2(填“>”、“=”或“<”)。
T/K
T1
T2
T3
K
1.00×107
2.45×105
1.88×103
若在原来的容器中,只加入2 mol C,500 ℃时充分反应达平衡后,吸收热量为c kJ,C的浓度     (填“>”“=”或“<”)ωmol/L,a、b、c之间满足何种关系     (用代数式表示)。
⑶ 在相同条件下要想得到2a kJ热量,加入各物质的物质的量可能是     
A. 4 mol A和2 mol B                   B. 4 mol A、2 mol B和2 mol C
C. 4 mol A和4 mol B                   D. 6 mol A和4 mol B
⑷为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是     
A. 及时分离出C气体                B. 适当升高温度
C. 增大B的浓度                    D. 选择高效催化剂
⑸ 若将上述容器改为恒压容器(反应前体积相同),起始时加入2 mol A和1 mol B,500 ℃时充分反应达平衡后,放出热量为d kJ,则d     b(填“>”、“=”或“<”),理由是_               
⑹ 在一定温度下,向一个容积可变的容器中,通入3 mol A和2 mol B及固体催化剂,使之反应,平衡时容器内气体物质的量为起始时的90%。保持同一反应温度,在相同容器中,将起始物质的量改为4 mol A、3 mol B和2 mol C,则平衡时A的百分含量     (填“不变”、“变大”、“变小”或“无法确定”)。
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①该反应的△H        0(填“<”或“>”)。
②在T2温度下,0~2s内的平均反应速率v (N2)为          
③若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列图2中正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是         (填字母编号)。
             
图1                                图2
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