题目内容
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V（SO2）：V（O2）：V（N2）=7：11：28投料，在1.01×105Pa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）400℃，1.01×105Pa时，将含10mol 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（NH4）2SO3溶液，则有关该溶液的下列关系正确的是 （填序号）．
a．c（NH4+）+c（NH3?H2O）=2[c（SO32-）+c（HSO3-）+c（H2SO3）]
b．c（NH4+）+c（H+）=c（SO32-）+c（HSO3-）+c（OH-）
c．c（NH4+）＞c（SO32-）＞c（OH-）＞c（H+）
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 ．
| 温度/℃ | 400 | 500 | 600 |
| SO2转化率/% | 99.2 | 93.5 | 73.7 |
（2）400℃，1.01×105Pa时，将含10mol 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
（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（NH4）2SO3溶液，则有关该溶液的下列关系正确的是
a．c（NH4+）+c（NH3?H2O）=2[c（SO32-）+c（HSO3-）+c（H2SO3）]
b．c（NH4+）+c（H+）=c（SO32-）+c（HSO3-）+c（OH-）
c．c（NH4+）＞c（SO32-）＞c（OH-）＞c（H+）
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
考点：化学平衡的计算,反应热和焓变,化学平衡的影响因素,产物的百分含量随浓度、时间的变化曲线,离子浓度大小的比较
专题：基本概念与基本理论
分析：（1）分析图表数据随温度升高二氧化硫转化率减小，平衡逆向进行，依据平衡原理分析判断反应热量变化；
（2）转化率=
，平衡量=起始量-消耗量计算得到；
（3）①尾气中SO2与氨水恰好反应得到弱碱性的（NH4）2SO3溶液，依据溶液中物料守恒、电荷守恒、离子浓度大小比较依据分析判断选项；
②i．二氧化硫溶于水生成亚硫酸具有还原性，被二氧化锰氧化为硫酸，二氧化锰被还原为锰离子；
ii．二氧化硫被氧化为硫酸溶液PH减小，依据图象分析PH增大有利于二氧化硫的吸收，酸性越强越有利于二氧化硫逸出．
（2）转化率=
| 消耗量 |
| 起始量 |
（3）①尾气中SO2与氨水恰好反应得到弱碱性的（NH4）2SO3溶液，依据溶液中物料守恒、电荷守恒、离子浓度大小比较依据分析判断选项；
②i．二氧化硫溶于水生成亚硫酸具有还原性，被二氧化锰氧化为硫酸，二氧化锰被还原为锰离子；
ii．二氧化硫被氧化为硫酸溶液PH减小，依据图象分析PH增大有利于二氧化硫的吸收，酸性越强越有利于二氧化硫逸出．
解答：
解：（1）图表数据随温度升高二氧化硫转化率减小，平衡逆向进行，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，
故答案为：放热；
（2）400℃，1.01×105Pa时，将含10mol SO2的原料气通入一密闭容器中进行反应，转化率=99.2%，平衡时SO2的物质的量=10mol-10mol×99.2%=0.08mol，
故答为：0.08；
（3）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（NH4）2SO3溶液，
a．溶液中氮元素和硫元素遵循物料守恒，氮元素物质的量和硫元素物质的量之比为2：1，c（NH4+）+c（NH3?H2O）=2[c（SO32-）+c（HSO3-）+c（H2SO3）]，故a正确；
b．溶液中存在电荷守恒，c（NH4+）+c（H+）=2c（SO32-）+c（HSO3-）+c（OH-），故b错误；
c．弱碱性的（NH4）2SO3溶液中离子浓度大小为：c（NH4+）＞c（SO32-）＞c（OH-）＞c（H+），故c正确；
故答案为：ac；
②i．二氧化硫溶于水生成亚硫酸具有还原性，被二氧化锰氧化为硫酸，二氧化锰被还原为锰离子，用MnO2与水的悬浊液吸收上述尾气并生产MnSO4，反应的化学方程式为：H2O+SO2=H2SO3 MnO2+H2SO3=MnSO4+H2O；
故答案为：H2O+SO2=H2SO3 MnO2+H2SO3=MnSO4+H2O；
ii．图甲中pH变化是因为吸收中有部分SO2转化为H2SO4生成H2SO4反应的化学方程式为：2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，二氧化硫被氧化为硫酸溶液PH减小，依据图象分析PH增大有利于二氧化硫的吸收，酸性越强越有利于二氧化硫逸出，由图乙可知pH的降低，酸性增强，抑制亚硫酸电离，促进亚硫酸分解，溶液中存在SO2+H2O?H2SO3?H++HSO3-，当溶液中酸性增强，平衡向左移动，使SO2气体从体系中逸出；
故答案为：2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，不利于，溶液中存在SO2+H2O?H2SO3?H++HSO3-，当溶液中酸性增强，平衡向左移动，使SO2气体从体系中逸出．
故答案为：放热；
（2）400℃，1.01×105Pa时，将含10mol SO2的原料气通入一密闭容器中进行反应，转化率=99.2%，平衡时SO2的物质的量=10mol-10mol×99.2%=0.08mol，
故答为：0.08；
（3）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（NH4）2SO3溶液，
a．溶液中氮元素和硫元素遵循物料守恒，氮元素物质的量和硫元素物质的量之比为2：1，c（NH4+）+c（NH3?H2O）=2[c（SO32-）+c（HSO3-）+c（H2SO3）]，故a正确；
b．溶液中存在电荷守恒，c（NH4+）+c（H+）=2c（SO32-）+c（HSO3-）+c（OH-），故b错误；
c．弱碱性的（NH4）2SO3溶液中离子浓度大小为：c（NH4+）＞c（SO32-）＞c（OH-）＞c（H+），故c正确；
故答案为：ac；
②i．二氧化硫溶于水生成亚硫酸具有还原性，被二氧化锰氧化为硫酸，二氧化锰被还原为锰离子，用MnO2与水的悬浊液吸收上述尾气并生产MnSO4，反应的化学方程式为：H2O+SO2=H2SO3 MnO2+H2SO3=MnSO4+H2O；
故答案为：H2O+SO2=H2SO3 MnO2+H2SO3=MnSO4+H2O；
ii．图甲中pH变化是因为吸收中有部分SO2转化为H2SO4生成H2SO4反应的化学方程式为：2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，二氧化硫被氧化为硫酸溶液PH减小，依据图象分析PH增大有利于二氧化硫的吸收，酸性越强越有利于二氧化硫逸出，由图乙可知pH的降低，酸性增强，抑制亚硫酸电离，促进亚硫酸分解，溶液中存在SO2+H2O?H2SO3?H++HSO3-，当溶液中酸性增强，平衡向左移动，使SO2气体从体系中逸出；
故答案为：2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，不利于，溶液中存在SO2+H2O?H2SO3?H++HSO3-，当溶液中酸性增强，平衡向左移动，使SO2气体从体系中逸出．
点评：本题考查了化学平衡影响因素分析，平衡计算，电解质溶液中电荷守恒、物料守恒、离子浓度大小比较，氧化还原反应原理的分析应用，掌握基础是关键，题目难度中等．
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下列溶液中能够区别SO2和CO2气体的是（ ）
①澄清石灰水 ②KMnO4酸性溶液 ③氯水 ④品红溶液．
①澄清石灰水 ②KMnO4酸性溶液 ③氯水 ④品红溶液．
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| C、①②③ | D、全部 |
已知在高温、高压、催化剂作用下，1mol石墨转化为金刚石，吸收1.9kJ的热量．现向一容积不变的2L密闭容器中充入4mol NH3和3mol O2，发生反应4NH3（g）+3O2（g）?2N2（g）+6H2O（g），4min后，测得生成的H2O占混合气体体积的40%，则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是（ ）
| A、v（N2）=0.125 mol?L-1?min-1 |
| B、v（H2O）=0.375 mol?L-1?min-1 |
| C、v（O2）=0.225 mol?L-1?min-1 |
| D、v（NH3）=0.250 mol?L-1?min-1 |