题目内容
含硫化合物在工业生产中有广泛的用途．
（1）对于可逆反应2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H＜0，下列研究目的和图示相符的是 （填序号）
（2）在500℃有催化剂存在的条件下，向容积为2L的甲乙两个密闭容器中均充入2mol SO2和1mol O2．甲保持容积不变，乙保持压强不变，充分反应后，均达平衡状态，此时SO3的体积分数甲 乙．（填“＞”“＜”或“=”）
（3）向2L的甲容器中充入2mol SO2、1mol O2，测得SO2的平衡转化率与温度的关系如图所示．
Ⅰ．在T1温度下，反应进行到状态D时，v正 v逆．（填“＞”“＜”或“=”）
Ⅱ．T3温度下，平衡时测得反应放出的热量为Q1，在相同温度下若再向容器中通入2mol SO2、1mol O2，重新达到平衡，测得反应又放出热量Q2．则下列说法中正确的是 ．（填序号）
A．相同温度下新平衡时容器中的压强是原平衡时的两倍
B．Q2一定大于Q1
C．新平衡时SO2的转化率一定大于80%
（4）在甲容器中充入一定量的SO2和1.100mol O2，在催化剂作用下加热，当气体的物质的量减少0.315mol时反应达到平衡，此时测得气体压强为反应前的82.5%，则SO2的转化率为 ．
（5）若用氢氧化钠溶液吸收SO2气体恰好得到酸式盐，已知该酸式盐溶液呈弱酸性，则溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 ．（用离子浓度符号表示）
（6）一定温度下，用水吸收SO2气体，若得到pH=5的H2SO3溶液，则溶液中亚硫酸氢根离子和亚硫酸根离子的物质的量浓度之比为 ．
（已知该温度下H2SO3的电离常数：Ka1=1.0×10-2mol/L，Ka2=6.0×10-3mol/L）
（1）对于可逆反应2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H＜0，下列研究目的和图示相符的是
| 序号 | A | B | C | D |
| 目的 | 压强对平衡的影响 | 温度对转化率的影响 | 增加O2浓度对速率的影响 | 浓度对平衡常数的影响 |
图示 |  |  |  |  |
（3）向2L的甲容器中充入2mol SO2、1mol O2，测得SO2的平衡转化率与温度的关系如图所示．
Ⅰ．在T1温度下，反应进行到状态D时，v正
Ⅱ．T3温度下，平衡时测得反应放出的热量为Q1，在相同温度下若再向容器中通入2mol SO2、1mol O2，重新达到平衡，测得反应又放出热量Q2．则下列说法中正确的是
A．相同温度下新平衡时容器中的压强是原平衡时的两倍
B．Q2一定大于Q1
C．新平衡时SO2的转化率一定大于80%
（4）在甲容器中充入一定量的SO2和1.100mol O2，在催化剂作用下加热，当气体的物质的量减少0.315mol时反应达到平衡，此时测得气体压强为反应前的82.5%，则SO2的转化率为
（5）若用氢氧化钠溶液吸收SO2气体恰好得到酸式盐，已知该酸式盐溶液呈弱酸性，则溶液中各离子浓度由大到小的顺序为
（6）一定温度下，用水吸收SO2气体，若得到pH=5的H2SO3溶液，则溶液中亚硫酸氢根离子和亚硫酸根离子的物质的量浓度之比为
（已知该温度下H2SO3的电离常数：Ka1=1.0×10-2mol/L，Ka2=6.0×10-3mol/L）
考点：化学平衡的影响因素,转化率随温度、压强的变化曲线,化学平衡的计算
专题：化学平衡专题
分析：（1）对于可逆反应：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H＜0，应反应物气体的计量数之和大于生成物气体的化学计量数，增大压强平衡向正反应方向移动，正反应为放热反应，则升高温度平衡向逆反应方向移动，加入催化剂，反应速率增大，但平衡不移动，如只增加氧气的浓度，则正反应增大，且正反应速率大于逆反应速率，平衡向正反应方向移动，平衡常数随温度变化，不随浓度变化；
（2）反应是气体体积减小的放热反应，甲为恒温恒容容器，乙为恒温恒压容器，在反应达到平衡状态乙容器中压强大，平衡正向进行；
（3）Ⅰ、D状态未达平衡，混合体系中SO3的百分含量小于平衡时的，反应向正反应进行建立平衡；
Ⅱ、再加入2mol SO2、1mol O2，相当于增大压强，平衡正向进行二氧化硫转化率增大，放热大于原来放热的2倍；相同温度下新平衡时容器中的压强关系是气体物质的量关系，新平衡状态气体物质的量比原来气体物质的量的2倍小；
（4）令开始加入的SO2为amol，利用压强之比等于物质的量之比计算a的值，根据差量法计算参加反应的二氧化硫的物质的量，再根据转化率定义计算；
（5）用氢氧化钠溶液吸收SO2气体恰好得到酸式盐，已知该酸式盐溶液呈弱酸性，说明电离大于水解，据此书写离子浓度大小；
（6）用水吸收SO2气体，若得到pH=5的H2SO3溶液，则溶液中亚硫酸氢根离子和亚硫酸根离子的物质的量浓度之比
=
．
（2）反应是气体体积减小的放热反应，甲为恒温恒容容器，乙为恒温恒压容器，在反应达到平衡状态乙容器中压强大，平衡正向进行；
（3）Ⅰ、D状态未达平衡，混合体系中SO3的百分含量小于平衡时的，反应向正反应进行建立平衡；
Ⅱ、再加入2mol SO2、1mol O2，相当于增大压强，平衡正向进行二氧化硫转化率增大，放热大于原来放热的2倍；相同温度下新平衡时容器中的压强关系是气体物质的量关系，新平衡状态气体物质的量比原来气体物质的量的2倍小；
（4）令开始加入的SO2为amol，利用压强之比等于物质的量之比计算a的值，根据差量法计算参加反应的二氧化硫的物质的量，再根据转化率定义计算；
（5）用氢氧化钠溶液吸收SO2气体恰好得到酸式盐，已知该酸式盐溶液呈弱酸性，说明电离大于水解，据此书写离子浓度大小；
（6）用水吸收SO2气体，若得到pH=5的H2SO3溶液，则溶液中亚硫酸氢根离子和亚硫酸根离子的物质的量浓度之比
| c(HSO3-) |
| c(SO32-) |
| c(H+) |
| Ka2 |
解答：
解：（1）对于可逆反应：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H＜0，反应是气体体积减小的放热反应；
A．先拐先平，压强大，P1＞P2，增大压强，反应速率增大，到达平衡所用时间较少，二氧化硫转化率增大，含量减小，但二氧化硫体积分数不为0，图象不符合，故A错误；
B．正反应为放热反应，则升高温度平衡向逆反应方向移动，二氧化硫的转化率降低，图象不符，故B错误；
C．只增加氧气的浓度，则正反应增大，且正反应速率大于逆反应速率，平衡向正反应方向移动，与图象吻合，故C正确；
D．平衡常数随温度变化，不随浓度变化，图象不符，故D错误．
故选C；
（2）反应是气体体积减小的放热反应，甲为恒温恒容容器，乙为恒温恒压容器，在反应达到平衡状态乙容器中压强大，平衡正向进行，三氧化硫含量乙中大；
故答案为：＜；
（3）Ⅰ、D状态未达平衡，混合体系中SO3的百分含量小于平衡时的，反应向正反应进行建立平衡，所以V正＞V逆，
故答案为：＞；
Ⅱ、再加入2mol SO2、1mol O2，相当于增大压强，平衡正向进行；
A、相同温度下新平衡时容器中的压强关系是气体物质的量关系，新平衡状态气体物质的量比原来气体物质的量的2倍小，相同温度下新平衡时容器中的压强小于原平衡时的两倍，故A错误；
B、二氧化硫转化率增大，放热大于原来放热的2倍，故B正确；
C、再加入2mol SO2、1mol O2，相当于增大压强，平衡正向进行，新平衡时SO2的转化率一定大于80%，故C正确；
故答案为：BC；
（4）令开始加入的SO2为amol，利用压强之比等于物质的量之比，则：
（a+1.1）mol×82.5%=（a+1.1-0.315）mol，
解得a=0.7，
平衡时气体的物质的量减少0.315mol，则：
2SO2+O2
2SO3 物质的量减少△n
2 1
n（SO2） 0.315mol
所以n（SO2）=2×0.315mol=0.63mol，
故二氧化硫的转化率为
×100%=90%；
故答案为：90%；
（5）用氢氧化钠溶液吸收SO2气体恰好得到酸式盐为NaHSO3，已知该酸式盐溶液呈弱酸性，说明电离大于水解，溶液中离子浓度大小为：c （Na+）＞c （HSO3-）＞c （H+）＞c （SO32-）＞c （OH-）；
故答案为：c （Na+）＞c （HSO3-）＞c （H+）＞c （SO32-）＞c （OH-）；
（6）一定温度下，用水吸收SO2气体，若得到pH=5的H2SO3溶液，则溶液中亚硫酸氢根离子和亚硫酸根离子的物质的量浓度之比为：
=
=
=1.67×10-3；
故答案为：1.67×10-3．
A．先拐先平，压强大，P1＞P2，增大压强，反应速率增大，到达平衡所用时间较少，二氧化硫转化率增大，含量减小，但二氧化硫体积分数不为0，图象不符合，故A错误；
B．正反应为放热反应，则升高温度平衡向逆反应方向移动，二氧化硫的转化率降低，图象不符，故B错误；
C．只增加氧气的浓度，则正反应增大，且正反应速率大于逆反应速率，平衡向正反应方向移动，与图象吻合，故C正确；
D．平衡常数随温度变化，不随浓度变化，图象不符，故D错误．
故选C；
（2）反应是气体体积减小的放热反应，甲为恒温恒容容器，乙为恒温恒压容器，在反应达到平衡状态乙容器中压强大，平衡正向进行，三氧化硫含量乙中大；
故答案为：＜；
（3）Ⅰ、D状态未达平衡，混合体系中SO3的百分含量小于平衡时的，反应向正反应进行建立平衡，所以V正＞V逆，
故答案为：＞；
Ⅱ、再加入2mol SO2、1mol O2，相当于增大压强，平衡正向进行；
A、相同温度下新平衡时容器中的压强关系是气体物质的量关系，新平衡状态气体物质的量比原来气体物质的量的2倍小，相同温度下新平衡时容器中的压强小于原平衡时的两倍，故A错误；
B、二氧化硫转化率增大，放热大于原来放热的2倍，故B正确；
C、再加入2mol SO2、1mol O2，相当于增大压强，平衡正向进行，新平衡时SO2的转化率一定大于80%，故C正确；
故答案为：BC；
（4）令开始加入的SO2为amol，利用压强之比等于物质的量之比，则：
（a+1.1）mol×82.5%=（a+1.1-0.315）mol，
解得a=0.7，
平衡时气体的物质的量减少0.315mol，则：
2SO2+O2
| ||
| △ |
2 1
n（SO2） 0.315mol
所以n（SO2）=2×0.315mol=0.63mol，
故二氧化硫的转化率为
| 0.63mol |
| 0.7mol |
故答案为：90%；
（5）用氢氧化钠溶液吸收SO2气体恰好得到酸式盐为NaHSO3，已知该酸式盐溶液呈弱酸性，说明电离大于水解，溶液中离子浓度大小为：c （Na+）＞c （HSO3-）＞c （H+）＞c （SO32-）＞c （OH-）；
故答案为：c （Na+）＞c （HSO3-）＞c （H+）＞c （SO32-）＞c （OH-）；
（6）一定温度下，用水吸收SO2气体，若得到pH=5的H2SO3溶液，则溶液中亚硫酸氢根离子和亚硫酸根离子的物质的量浓度之比为：
| c(HSO3-) |
| c(SO32-) |
| c(H+) |
| Ka2 |
| 10-5 |
| 6×10-3 |
故答案为：1.67×10-3．
点评：本题考查了化学平衡常数、化学平衡影响因素、化学平衡计算的分析判断，电解质溶液中离子浓度大小比较方法，掌握基础是关键，题目难度中等．
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