Question

【题目】SO2直接排放会对环境造成危害．SO2的尾气处理通常有以下几种方法：
（1）活性炭还原法 反应原理：恒温恒容时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：
①0～20min反应速率表示为v（SO2）=；
②30min时，改变某一条件平衡发生移动，则改变的条件最有可能是；
③能说明上述反应达到平衡状态的是 ．
a．SO2 的消耗速率与CO2 的生成速率相同 b．混合气体的密度不变
c．S2的浓度不变 d．SO2 与S2的物质的量之比为2：1
（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NaHSO3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（HSO3﹣）＞c（H+）＞c（SO32﹣）
d．水电离出c（H+）=1×10﹣8 mol/L
（3）电化学处理法 ①如图2所示，Pt（Ⅰ）电极的电极反应式为；
②当电路中转移0.02mol e﹣时（较浓H2SO4尚未排出），交换膜左侧溶液中约增加mol离子．

Answer 1

【答案】
（1）0.03mol/（L?min）；减少CO2的浓度；bc
（2）SO32﹣+SO2+H2O=2HSO3﹣；abc
（3）SO2﹣2e﹣+2H2O=SO42﹣+4H+；0.03
【解析】解：（1.）①由图可知，0﹣20min内二氧化硫浓度变化量为1mol/L﹣0.4mol/L=0.6mol/L，故v（SO2）= =0.03mol/（Lmin）， 所以答案是：0.03mol/（Lmin）；②30min时瞬间，二氧化碳浓度降低，S2的浓度不变，而后二氧化碳、S2的浓度均增大，应是减少CO2的浓度，
所以答案是：减少CO2的浓度；③2C（s）+2SO2（g）S2（g）+2CO2（g）
a．SO2 的消耗速率与CO2 的生成速率相同，只能说明反应正向进行，不能说明反应达到平衡状态，故a错误；
b．反应前后气体质量变化，体积不变，混合气体的密度不变说明反应达到平衡状态，故b正确；
c．S2的浓度不变是平衡标志，故c正确；
d．SO2 与S2的物质的量之比为2：1不能说明反应达到平衡状态，故d错误；
所以答案是：bc；
（2.）①Na2SO3溶液与SO2反应生成亚硫酸氢钠，反应离子方程式为：SO32﹣+SO2+H2O=2HSO3﹣ ，
所以答案是：SO32﹣+SO2+H2O=2HSO3﹣；
②a．根据电荷守恒：c（Na+）+c（H+）=2c（SO32﹣）+c（HSO3﹣）+c（OH﹣），故溶液中c（Na+）+c（H+）＞c（SO32﹣）+c（HSO3﹣）+c（OH﹣），故a正确；
b．溶液中S元素以SO32﹣、HSO3﹣、H2SO3形式存在，Na元素与硫元素物质的量之比为1：1，故溶液中c（Na+）=c（SO32﹣）+c（HSO3﹣）+c（H2SO4），故b正确；
c．NaHSO3溶液中HSO3﹣的电离程度大于其水解程度，故溶液中c（Na+）＞c（HSO3﹣）＞c（H+）＞c（SO32﹣），故c正确；
d．水电离出氢离子浓度等于溶液中氢氧根离子浓度，由于NaHSO3溶液的pH未知，不能计算水电离出氢离子浓度，故d错误，
所以答案是：abc；
（3.）①由图可知，Pt（1）电极上二氧化硫被氧化生成硫酸，电极反应式为：SO2﹣2e﹣+2H2O=SO42﹣+4H+ ，
所以答案是：SO2﹣2e﹣+2H2O=SO42﹣+4H+；
②左侧电极反应式为：SO2﹣2e﹣+2H2O=SO42﹣+4 H+ ， 根据电子转移守恒，生成硫酸根物质的量 =0.01mol，生成氢离子为0.04mol，为保持溶液电中性，0.01mol硫酸根需要0.02mol氢离子，多余的氢离子通过阳离子交换膜移至右侧，即有0.02mol氢离子移至右侧，故左侧溶液中增加离子为0.01mol+0.02mol=0.03mol，
所以答案是：0.03．