题目内容

【题目】SO2是空气中主要的大气污染物,国家规定在排放前必须经过处理。

Ⅰ.碱液吸收法:工业上常用NaOH溶液做吸收液。

1)向0.5L1 mol·L1NaOH溶液中通入标准状态下11.2LSO2

①写出反应的离子方程式__________

②已知:Ka11.54×102Ka21.02×107,则所得溶液呈_______(填“酸性”、“碱性”或“中性”),下列有关吸收液中粒子浓度大小关系正确的是_________

A cH2SO3)>cSO32

B cNa)+cH+)=cHSO3)+2cSO32)+cOH

C cNa)=cH2SO3)+cHSO3)+cSO32

D cNa)>cHSO3)>cSO32)>cH+)>cOH

2)工业上也可以用Na2SO3溶液吸收SO2,并用电解法处理吸收SO2后所得溶液以实现吸收液的回收再利用,装置如下图所示:

①工作一段时间后,阴极区溶液的pH_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。

②写出阳极的电极反应式_______

Ⅱ.SO2的回收利用:

3SO2Cl2反应可制得磺酰氯(SO2Cl2),反应为SO2g)+Cl2gSO2Cl2g)。按投料比1:1SO2Cl2充入一恒压的密闭容器中发生上述反应,SO2的转化率与温度T的关系如下图所示:

① 该反应的ΔH________(填“>”、“<”或“=”)0

② 若反应一直保持在p压强条件下进行,则M点的分压平衡常数Kp_____(用含p的表达式表示,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×体积分数)。

【答案】2OHSO2=HSO3 酸性 BC 增大 HSO32e2H2O=3H+SO42 3/p

【解析】

Ⅰ(1)首先判断生成NaHSO3,再根据守恒进行判断关系;

(2)①阴极区是溶液中的氢离子放电;

②由装置图可知,右边为亚硫酸氢根失电子易被氧化为硫酸根,为阳极;

Ⅱ(3)①结合温度对反应速率的影响回答;

②根据三段式求解。

Ⅰ(1) ①标准状况下11.2LSO2的物质的量为=0.5mol0.5L1 mol·L1NaOH的物质的量为=0.5mol,按11反应,生成NaHSO3,故离子方程式为2OHSO2=HSO3,故答案为2OHSO2=HSO3

②已知:Ka11.54×102Ka21.02×107,可知HSO3的电离大于水解,溶液显酸性;

A. HSO3的电离大于水解, 则 cH2SO3)<cSO32),A项错误;

B.根据电荷守恒: cNa)+cH+)=cHSO3)+2cSO32)+cOH),B项正确;

C.根据元素守恒: cNa)=cH2SO3)+cHSO3)+cSO32),C项正确;

D. HSO3的电离大于水解,又水电离出氢离子,则正确的排序为cNa)>cHSO3)>cH+)>cSO32)>cOH),D项错误;故答案为BC

(2)①电解池中,阴极区是溶液中的氢离子放电,电极反应式为:2H++2e-=H2↑,则pH增大,故答案为:增大;

②由装置图可知,右边为亚硫酸氢根失电子易被氧化为硫酸根,为阳极,则电极反应式为HSO3--2e-+2H2OSO42-+3H+,故答案为:HSO32e2H2O=3H+SO42

Ⅱ(3)①根据图象,升高温度,SO2的转化率减小,说明平衡逆向移动,说明该反应正反应为放热反应,△H0,故答案为<;

②设SO2的物质的量为1mol,则Cl2的物质的量为1mol,列三段式如下:

平衡常数K==,故答案为:3/p

练习册系列答案
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(1)已知NH3(l)NH3(g) △H1N2(g)+3H2(g)2NH3(l) △H2 。则反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 的△H=_______(用含 △H1、△H2的代数式表示)

(2)①在一定条件下,分别将 1mol N23mol H2置于恒压容器Ⅰ和恒容容器Ⅱ中 两容器起始容积相同充分反应,二者均达到平衡状态,则两容器中NH3 的体积分数是Ⅰ_______Ⅱ(填“>”、“<”或“=” 。)

②上述容积恒定的密闭容器中,达化学平衡状态时, 若NH3 的体积分数为10% ,若保持其他条 件不变,起始时改为充入2 mol N22molH2,达新平衡后,NH3的体积分数为_______10%填(“>”、“<”或“=”)。

(3)哈伯因证实 N2H2 在固体催化剂(Fe)表面吸附和解吸以合成氨的过程而获诺贝尔奖。若用分别表示 N2H2NH3 和固体催化剂,则在固体催化剂表面合成氨的过程可用如图表示:

①吸附后,能量状态最低的是___________填字母序号)。

②由上述原理,在铁表面进行 NH3 的分解实验,发现分解速率与浓度关系如图。从吸附和解吸过程分析,c0前速率增加的原因可能是_________________________c0 后速率降低的原因可能是___________________

(4)已知液氨中存在:2NH3(l)NH2+NH4+。用 Pt 电极对液氨进行电解也可产生 H2N2。阴极的电极反应式是_______

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