题目内容
工业制硫酸的过程中利用反应2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）；△H＜0，将SO2转化为SO3，尾气SO2可用NaOH溶液进行吸收．请回答下列问题：
（1）一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1molO2发生反应，则下列说法正确的是 ．
A．若反应速率v（SO2）=v（SO3），则可以说明该可逆反应已达到平衡状态
B．保持温度和容器体积不变，充入2mol N2，化学反应速率加快
C．平衡后仅增大反应物浓度，则平衡一定右移，各反应物的转化率一定都增大
D．平衡后移动活塞压缩气体，平衡时SO2、O2的百分含量减小，SO3的百分含量增大
E．保持温度和容器体积不变，平衡后再充入2molSO3，再次平衡时各组分浓度均比原平衡时的浓度大
F．平衡后升高温度，平衡常数K增大
（2）将一定量的SO2（g）和O2（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，在不同温度下进行反应得到如下表中的两组数据：
①实验1从开始到反应达到化学平衡时，v（SO2）表示的反应速率为 ，表中y= ．
②T1T2，（选填“＞”、“＜”或“=”），实验2中达平衡时 O2的转化率为 ．
（3）尾气SO2用NaOH溶液吸收后会生成Na2SO3．现有常温下0.1mol/L Na2SO3溶液，实验测定其pH约为8，完成下列问题：
①该溶液中c（Na+）与c（OH-）之比为 ．
②该溶液中c（OH-）=c（H+）+ + （用溶液中所含微粒的浓度表示）．
③当向该溶液中加入少量NaOH固体时，c（SO32-） ，c（Na+） ．（选填“增大”、“减小”或“不变”）
（4）如果用含等物质的量溶质的下列各溶液分别来吸收SO2，则理论吸收量由多到少的顺序是 ．
A．Na2CO3 B．Ba（NO3）2 C．Na2S D．酸性KMnO4．
| △ |
| 催化剂 |
（1）一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1molO2发生反应，则下列说法正确的是
A．若反应速率v（SO2）=v（SO3），则可以说明该可逆反应已达到平衡状态
B．保持温度和容器体积不变，充入2mol N2，化学反应速率加快
C．平衡后仅增大反应物浓度，则平衡一定右移，各反应物的转化率一定都增大
D．平衡后移动活塞压缩气体，平衡时SO2、O2的百分含量减小，SO3的百分含量增大
E．保持温度和容器体积不变，平衡后再充入2molSO3，再次平衡时各组分浓度均比原平衡时的浓度大
F．平衡后升高温度，平衡常数K增大
（2）将一定量的SO2（g）和O2（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，在不同温度下进行反应得到如下表中的两组数据：
| 实验编号 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||
| SO2 | O2 | SO2 | O2 | |||
| 1 | T1 | 4 | 2 | x | 0.8 | 6 |
| 2 | T2 | 4 | 2 | 0.4 | y | 9 |
②T1T2，（选填“＞”、“＜”或“=”），实验2中达平衡时 O2的转化率为
（3）尾气SO2用NaOH溶液吸收后会生成Na2SO3．现有常温下0.1mol/L Na2SO3溶液，实验测定其pH约为8，完成下列问题：
①该溶液中c（Na+）与c（OH-）之比为
②该溶液中c（OH-）=c（H+）+
③当向该溶液中加入少量NaOH固体时，c（SO32-）
（4）如果用含等物质的量溶质的下列各溶液分别来吸收SO2，则理论吸收量由多到少的顺序是
A．Na2CO3 B．Ba（NO3）2 C．Na2S D．酸性KMnO4．
考点：化学平衡的影响因素,化学平衡的计算,离子浓度大小的比较
专题：化学平衡专题
分析：（1）A．反应中正逆反应速率相同说明可逆反应已达到平衡状态；
B．保持温度和容器体积不变，加入与平衡无关的气体，总压增大，分压不变，化学反应速率不变；
C．平衡后仅增大反应物浓度，则平衡一定右移，另一种反应物的转化率一定增大，本身转化率减小；
D．平衡后移动活塞压缩气体，压强增大，平衡正向进行，平衡时SO2、O2的百分含量减小，SO3的百分含量增大；
E．保持温度和容器体积不变，平衡后再充入2molSO3，相当于增大压强，平衡逆向进行，再次平衡时各组分浓度均比原平衡时的浓度大；
F．反应是放热反应，平衡后升高温度，平衡逆向进行，平衡常数K减小；
（2）①分析图表数据，依据化学平衡三段式列式，结合反应速率概念计算；
②依据图表数据列式计算分析，反应 是放热反应，化学平衡随温度升高，平衡逆向进行分析两次实验的温度；
依据平衡三段式列式计算氧气的转化率；
（3）①依据PH和离子积常数计算溶液中氢氧根离子浓度结合钠离子浓度计算比值；
②依据溶液中质子守恒分析书写离子浓度关系；
③亚硫酸根离子水解平衡的影响因素分析判断离子浓度变化；
（4）依据选项中的溶液性质和二氧化硫反应的过程和化学方程式定量关系分析计算．
B．保持温度和容器体积不变，加入与平衡无关的气体，总压增大，分压不变，化学反应速率不变；
C．平衡后仅增大反应物浓度，则平衡一定右移，另一种反应物的转化率一定增大，本身转化率减小；
D．平衡后移动活塞压缩气体，压强增大，平衡正向进行，平衡时SO2、O2的百分含量减小，SO3的百分含量增大；
E．保持温度和容器体积不变，平衡后再充入2molSO3，相当于增大压强，平衡逆向进行，再次平衡时各组分浓度均比原平衡时的浓度大；
F．反应是放热反应，平衡后升高温度，平衡逆向进行，平衡常数K减小；
（2）①分析图表数据，依据化学平衡三段式列式，结合反应速率概念计算；
②依据图表数据列式计算分析，反应 是放热反应，化学平衡随温度升高，平衡逆向进行分析两次实验的温度；
依据平衡三段式列式计算氧气的转化率；
（3）①依据PH和离子积常数计算溶液中氢氧根离子浓度结合钠离子浓度计算比值；
②依据溶液中质子守恒分析书写离子浓度关系；
③亚硫酸根离子水解平衡的影响因素分析判断离子浓度变化；
（4）依据选项中的溶液性质和二氧化硫反应的过程和化学方程式定量关系分析计算．
解答：
解：（1）2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）；△H＜0，反应是铜体积减小的放热反应，
A．反应速率之比等于化学方程式计量数之比，是正反应速率之比，反应速率v（SO2）=v（SO3），不能说明该可逆反应已达到平衡状态，故A错误；
B．保持温度和容器体积不变，充入2mol N2，加入与平衡无关的气体，总压增大，分压不变，化学反应速率不变，故B错误；
C．平衡后仅增大反应物浓度，则平衡一定右移，另一种反应物的转化率一定增大，加入的物质转化率减小，故C错误；
D．平衡后移动活塞压缩气体，压强增大，平衡正向进行，平衡时SO2、O2的百分含量减小，SO3的百分含量增大，故D正确；
E．保持温度和容器体积不变，平衡后再充入2molSO3，相当于增大压强，平衡正向进行，再次平衡时各组分浓度均比原平衡时的浓度大，故E正确；
F．反应是放热反应，平衡后升高温度，平衡逆向进行，平衡常数K减小，故F错误；
故答案为：DE；
（2）①实验1从开始到反应达到化学平衡时，
2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）；
起始量（mol） 4 2 0
变化量（mol） 2.4 1.2 2.4
平衡量（mol） x 0.8 2.4
v（SO2）表示的反应速率=
=0.2mol/L?min；
实验2依据化学平衡三段式列式
2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）；
起始量（mol） 4 2 0
变化量（mol） 3.6 1.8 3.6
平衡量（mol） 0.4 y 3.6
y=0.2mol；
故答案为：0.2 mol?L-1?min-1； 0.2 mol；
②依据反应起始量相同，达到平衡时氧气物质的量可知，实验2反应进行的程度大，反应是放热反应，温度越高，平衡向吸热反应方向进行，逆向进行，所以温度T1＞T2，实验2中达平衡时 O2的转化率=
×100%=90%，故答案为：＞；90%；
（3）常温下0.1mol/L Na2SO3溶液，实验测定其pH约为8，亚硫酸根离子水解溶液呈碱性；
①该溶液中c（Na+）=0.2mol/L，c（OH-）=
=10-6mol/L，该溶液中c（Na+）与c（OH-）之比=10-6mol/L：0.2mol/L=2×105 ：1，故答案为：2×105；
②常温下0.1mol/L Na2SO3溶液，该溶液中存在质子守恒，c（OH-）=c（H+）+c（HSO3-）+2c（H2SO3），故答案为：c（HSO3-）+2c（H2SO3）；
③常温下0.1mol/L Na2SO3溶液，亚硫酸根离子水解溶液呈碱性，SO32-+H2O?HSO3-+OH-，加入少量NaOH固体溶解后氢氧根离子浓度增大，水解平衡逆向进行，
c（SO32-） 增大，c（Na+）增大，故答案为：增大；增大；
（4）如果用含等物质的量溶质的下列各溶液分别来吸收SO2，则理论吸收量由多到少的顺序是
A．Na2CO3 吸收二氧化硫发生的反应为：Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2↑，1molNa2CO3 最多吸收二氧化硫2mol；
B．Ba（NO3）2 吸收二氧化硫反应化学方程式为Ba（NO3）2+3SO2+2H2O=BaSO4↓+2H2SO4+2NO↑：1molBa（NO3）2最多吸收二氧化硫3mol；
C．Na2S 吸收二氧化硫发生的反应为：2Na2S+5SO2+2H2O=4NaHSO3+3S↓，1mol2Na2S最多反应二氧化硫2.5mol；
D．酸性KMnO4溶液吸收二氧化硫的反应2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+，1molKMnO4最多反应二氧化硫2.5mol；
计算分析吸收二氧化硫理论吸收量由多到少的顺序是B＞C=D＞A，
故答案为：B＞C=D＞A．
| ||
| △ |
A．反应速率之比等于化学方程式计量数之比，是正反应速率之比，反应速率v（SO2）=v（SO3），不能说明该可逆反应已达到平衡状态，故A错误；
B．保持温度和容器体积不变，充入2mol N2，加入与平衡无关的气体，总压增大，分压不变，化学反应速率不变，故B错误；
C．平衡后仅增大反应物浓度，则平衡一定右移，另一种反应物的转化率一定增大，加入的物质转化率减小，故C错误；
D．平衡后移动活塞压缩气体，压强增大，平衡正向进行，平衡时SO2、O2的百分含量减小，SO3的百分含量增大，故D正确；
E．保持温度和容器体积不变，平衡后再充入2molSO3，相当于增大压强，平衡正向进行，再次平衡时各组分浓度均比原平衡时的浓度大，故E正确；
F．反应是放热反应，平衡后升高温度，平衡逆向进行，平衡常数K减小，故F错误；
故答案为：DE；
（2）①实验1从开始到反应达到化学平衡时，
2SO2（g）+O2（g）
| ||
| △ |
起始量（mol） 4 2 0
变化量（mol） 2.4 1.2 2.4
平衡量（mol） x 0.8 2.4
v（SO2）表示的反应速率=
| ||
| 6min |
实验2依据化学平衡三段式列式
2SO2（g）+O2（g）
| ||
| △ |
起始量（mol） 4 2 0
变化量（mol） 3.6 1.8 3.6
平衡量（mol） 0.4 y 3.6
y=0.2mol；
故答案为：0.2 mol?L-1?min-1； 0.2 mol；
②依据反应起始量相同，达到平衡时氧气物质的量可知，实验2反应进行的程度大，反应是放热反应，温度越高，平衡向吸热反应方向进行，逆向进行，所以温度T1＞T2，实验2中达平衡时 O2的转化率=
| 1.8mol |
| 2mol |
（3）常温下0.1mol/L Na2SO3溶液，实验测定其pH约为8，亚硫酸根离子水解溶液呈碱性；
①该溶液中c（Na+）=0.2mol/L，c（OH-）=
| 10-14 |
| 10-8 |
②常温下0.1mol/L Na2SO3溶液，该溶液中存在质子守恒，c（OH-）=c（H+）+c（HSO3-）+2c（H2SO3），故答案为：c（HSO3-）+2c（H2SO3）；
③常温下0.1mol/L Na2SO3溶液，亚硫酸根离子水解溶液呈碱性，SO32-+H2O?HSO3-+OH-，加入少量NaOH固体溶解后氢氧根离子浓度增大，水解平衡逆向进行，
c（SO32-） 增大，c（Na+）增大，故答案为：增大；增大；
（4）如果用含等物质的量溶质的下列各溶液分别来吸收SO2，则理论吸收量由多到少的顺序是
A．Na2CO3 吸收二氧化硫发生的反应为：Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2↑，1molNa2CO3 最多吸收二氧化硫2mol；
B．Ba（NO3）2 吸收二氧化硫反应化学方程式为Ba（NO3）2+3SO2+2H2O=BaSO4↓+2H2SO4+2NO↑：1molBa（NO3）2最多吸收二氧化硫3mol；
C．Na2S 吸收二氧化硫发生的反应为：2Na2S+5SO2+2H2O=4NaHSO3+3S↓，1mol2Na2S最多反应二氧化硫2.5mol；
D．酸性KMnO4溶液吸收二氧化硫的反应2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+，1molKMnO4最多反应二氧化硫2.5mol；
计算分析吸收二氧化硫理论吸收量由多到少的顺序是B＞C=D＞A，
故答案为：B＞C=D＞A．
点评：本题考查了化学平衡影响因素和平衡计算的分析判断，盐类水解分析应用，电解质溶液中离子浓度大小比较依据和方法，物质性质的理解应用，注意吸收二氧化硫的最大量反应判断，题目难度较大．
练习册系列答案
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