题目内容
某硫酸厂用以下几种方法处理SO2尾气．
（1）活性炭还原法反应原理：恒温恒容．2C （s）+2SO2（g）═S2（g）+2CO2（g）．反应进行到不同时间测得各物质的浓度如图1：
①第一次出现平衡的时间是第 min；
②0～20min反应速率表示为V（SO2）= ；
③30min时，改变某一条件平衡发生移动，则改变的条件最有可能是 ；40min时，平衡常数值为 ．
（2）亚硫酸钠吸收法
①Na2SO3溶液吸收SO2的离子方程式为 ；
②常温下，当吸收至pH=6时，吸收液中相关离子浓度关系一定正确的是 （填序号）
a．c（Na+）+c（H+）＞c（SO32-）+c（HSO3-）+c（OH-）
b．c（Na+）=c（SO32-）+c（HSO3-）+C（H2SO3）
c．c（Na-）＞c（SO32-）＞c（OH一）＞c（H+）
d．水电离出c（OH一）=l×l0-8 mol/L，
（3）电化学处理法
如图2所示，Pt（1）电极的反应式为 ；碱性条件下，用P（2）电极排出的S2O42-溶液吸收NO2，使其转化为N2，同时有SO32-生成．若阳极转移电子6mol，则理论上处理NO2气体 mol．
（1）活性炭还原法反应原理：恒温恒容．2C （s）+2SO2（g）═S2（g）+2CO2（g）．反应进行到不同时间测得各物质的浓度如图1：
①第一次出现平衡的时间是第
②0～20min反应速率表示为V（SO2）=
③30min时，改变某一条件平衡发生移动，则改变的条件最有可能是
（2）亚硫酸钠吸收法
①Na2SO3溶液吸收SO2的离子方程式为
②常温下，当吸收至pH=6时，吸收液中相关离子浓度关系一定正确的是
a．c（Na+）+c（H+）＞c（SO32-）+c（HSO3-）+c（OH-）
b．c（Na+）=c（SO32-）+c（HSO3-）+C（H2SO3）
c．c（Na-）＞c（SO32-）＞c（OH一）＞c（H+）
d．水电离出c（OH一）=l×l0-8 mol/L，
（3）电化学处理法
如图2所示，Pt（1）电极的反应式为
考点：物质的量或浓度随时间的变化曲线,化学平衡的计算,电解原理,离子浓度大小的比较
专题：化学平衡专题,电化学专题
分析：（1）①各组分浓度不变，反应达到平衡状态；
②根据反应速率v=
计算；
③30min时，CO2浓度减小，其他物质浓度不变，改变的条件是减小CO2的浓度；根据平衡常数K=
计算；
（2）①Na2SO3溶液吸收SO2生成NaHSO3；
②常温下，当吸收至pH=6时，溶液呈酸性；
（3）Pt（1）电极进入SO2，硫酸浓度增大，SO2可知失电子，作负极；每molNO2得电子4mol．
②根据反应速率v=
| △c |
| △t |
③30min时，CO2浓度减小，其他物质浓度不变，改变的条件是减小CO2的浓度；根据平衡常数K=
| c2(CO2)?c(S2) |
| c2(SO2) |
（2）①Na2SO3溶液吸收SO2生成NaHSO3；
②常温下，当吸收至pH=6时，溶液呈酸性；
（3）Pt（1）电极进入SO2，硫酸浓度增大，SO2可知失电子，作负极；每molNO2得电子4mol．
解答：
解：（1）①从图中可看出20min时各组分浓度不变，此时反应达到平衡，故答案为：20；
②0～20min时，SO2浓度变化为1.0mol/L-0.4mol/L=0.6mol/L，则反应速率表示为V（SO2）=
=0.03mol/（L?min），故答案为：0.03mol/（L?min）；
③30min时，CO2浓度减小，其他物质浓度不变，改变的条件是减小CO2的浓度，40min时，SO2（g）=0.4mol/L，S2（g）=0.35mol/L，CO2（g）=0.4mol/L，则平衡常数K=
=
=0.35，故答案为：减小CO2的浓度；0.35；
（2）①Na2SO3溶液吸收SO2的离子方程式为SO32-+SO2+H2O=2HSO3-，故答案为：SO32-+SO2+H2O=2HSO3-；
②常温下，当吸收至pH=6时，
a．根据电荷守恒，c（Na+）+c（H+）=2c（SO32-）+c（HSO3-）+c（OH-），所以c（Na+）+c（H+）＞c（SO32-）+c（HSO3-）+c（OH-），故a错误；
b．根据物料守恒，当溶质完全为NaHSO3时，c（Na+）=c（SO32-）+c（HSO3-）+c（H2SO3），若还存在Na2SO3，则c（Na+）＞c（SO32-）+c（HSO3-）+c（H2SO3），故b错误；
c．pH=6，c（OH-）＜c（H+），故c错误；
d．HSO3-电离程度大于水解程度，pH=6，水电离出c（OH-）=
=l×l0-8 mol/L，故d正确；
故答案为：ad；
（3）SO2在Pt（1）电极失电子生成SO42-，电极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+，NO2中N的化合价为+4价，转化为0价的N2，每molNO2得电子4mol，若阳极转移电子6mol，则理论上处理NO2气体为
=1.5mol．
故答案为：SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+；1.5．
②0～20min时，SO2浓度变化为1.0mol/L-0.4mol/L=0.6mol/L，则反应速率表示为V（SO2）=
| 0.6mol/L |
| 20min |
③30min时，CO2浓度减小，其他物质浓度不变，改变的条件是减小CO2的浓度，40min时，SO2（g）=0.4mol/L，S2（g）=0.35mol/L，CO2（g）=0.4mol/L，则平衡常数K=
| c2(CO2)?c(S2) |
| c2(SO2) |
| 0．42×0.35 |
| 0．42 |
（2）①Na2SO3溶液吸收SO2的离子方程式为SO32-+SO2+H2O=2HSO3-，故答案为：SO32-+SO2+H2O=2HSO3-；
②常温下，当吸收至pH=6时，
a．根据电荷守恒，c（Na+）+c（H+）=2c（SO32-）+c（HSO3-）+c（OH-），所以c（Na+）+c（H+）＞c（SO32-）+c（HSO3-）+c（OH-），故a错误；
b．根据物料守恒，当溶质完全为NaHSO3时，c（Na+）=c（SO32-）+c（HSO3-）+c（H2SO3），若还存在Na2SO3，则c（Na+）＞c（SO32-）+c（HSO3-）+c（H2SO3），故b错误；
c．pH=6，c（OH-）＜c（H+），故c错误；
d．HSO3-电离程度大于水解程度，pH=6，水电离出c（OH-）=
| 1×10-14 |
| 1×10-6 |
故答案为：ad；
（3）SO2在Pt（1）电极失电子生成SO42-，电极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+，NO2中N的化合价为+4价，转化为0价的N2，每molNO2得电子4mol，若阳极转移电子6mol，则理论上处理NO2气体为
| 6 |
| 4 |
故答案为：SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+；1.5．
点评：本题考查化学平衡计算，化学平衡常数、化学平衡影响因素分析，电解原理的分析应用，离子浓度大小比较，综合性强，题目难度中等．
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