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:(
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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2 mol SO2和1mol O2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2 mol 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.平衡后升高温度,平衡常数K增大 F.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 (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
| 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 ﹦ 。 ②T1 T2 ,(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0.1 mol/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-) , 水的离子积Kw 。(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 |
答案
(1)D F;(2)① 0.2 mol· L-1· min-1; 0.2 mol ② >; 90﹪ (3)① 2×105 ; ② c(HSO3-)+2c(H2SO3) ③增大; 不变 (4)B﹥C = D﹥A 。 |
解析
试题分析:(1)A、没有明确v正和v逆,反应速率v (SO2) ﹦v (SO3),不能说明该可逆反应已达到平衡状态,错误;B、保持温度和容器体积不变,充入2 mol N2,SO2、SO3和O2浓度不变,化学反应速率不变,错误;C、平衡后仅增大反应物浓度,则平衡一定右移,但各反应物的转化率不一定都增大,错误;D、该反应正向为气体体积减小的反应,平衡后移动活塞压缩气体,平衡正向移动,平衡时SO2、O2的百分含量减小,SO3的百分含量增大,正确;E、该反应为放热反应,平衡后升高温度,平衡逆向移动,平衡常数K减小,错误;F、保持温度和容器体积不变,平衡后再充入2molSO3,平衡逆向移动,再次平衡时各组分浓度均比原平衡时的浓度大,正确;选DF;(2)①根据题给数据分析,实验1从开始到反应达到化学平衡时O2的物质的量变化为1.2mol,根据反应方程式确定SO2的物质的量变化为2.4mol,根据公式v=△n/△tV计算,v(SO2)表示的反应速率为0.2 mol· L-1· min-1;根据题给数据分析,实验2从开始到反应达到化学平衡时SO2的物质的量变化为3.6mol,根据反应方程式确定O2的物质的量变化为1.8mol,则平衡时O2的物质的量为0.2mol,表中y﹦0.2mol;②根据题给数据分析,温度由T1变为T2,平衡正向移动,该反应为放热反应,根据温度对化学平衡的影响规律判断,改变的条件为降温,故T1>T2 , 根据题给数据分析,实验2从开始到反应达到化学平衡时SO2的物质的量变化为3.6mol,根据反应方程式确定O2的物质的量变化为1.8mol,则实验2中达平衡时 O2的转化率为90﹪;(3)①常温下0.1 mol/L Na2SO3溶液,c(Na+)=0.2mol/L,实验测定其pH约为8,c(OH-)=10—6 mol/L,该溶液中c(Na+)与 c(OH-)之比为2×105;② 根据质子守恒,该溶液中c(OH-)= c(H+)+c(HSO3-)+2c(H2SO3);③ 常温下0.1 mol/L Na2SO3溶液存在水解平衡:SO32- + H2O HSO3- + OH-,当向该溶液中加入少量NaOH固体时,氢氧根浓度增大,平衡逆向移动,c(SO32-)增大,温度不变,水的离子积Kw不变;(4)设各物质物质的量为1mol,A.根据化学方程式2SO2+Na2CO3+H2O=2NaHSO3 +CO2判断,1molNa2CO3最多吸收2molSO2;B. 根据化学方程式Ba(NO3)2 +3SO2+2H2O=BaSO4+2H2SO 4判断,1molBa(NO3)2 最多吸收3molSO2;C.根据化学方程式2Na2S+SO2 +2H2O=3S+4NaOH和SO2 +NaOH=NaHSO3判断,1molNa2S最多吸收2.5molSO2;D.根据电子守恒判断,1molKMnO4最多吸收2.5molSO2;则理论吸收量由多到少的顺序是B>C = D>A 。 |
举一反三
从海水中提取的溴占世界溴年产量的1/3左右。已知溴水呈橙色,将SO2气体通入溴水时,可以使溴水褪色。则下列有关叙述中正确的是 ( )。A.SO2使溴水褪色,显示了SO2的漂白性 | B.SO2使溴水褪色,显示了SO2的还原性 | C.从溴水中提取单质溴,可以用乙醇进行萃取 | D.SO2是形成酸雨的唯一污染物 |
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为了防治酸雨,减少煤燃烧时向大气排放的SO2,工业上采用生石灰和含硫的煤混合使用以“固硫”(避免硫的化合物进入大气),最后生成石膏。试回答: (1)整个“固硫”反应所涉及的反应类型包括:①化合反应②分解反应 ③置换反应 ④复分解反应 ⑤氧化还原反应 ⑥非氧化还原反应 ⑦离子反应 ⑧非离子反应(分子反应)。其中正确的是( )。 A.①⑤⑥⑦ B.①②③⑤⑧ C.①⑤⑥⑧ D.②④⑤⑦ (2)第一步“固硫”反应的化学方程式中所需气态物质的化学计量数为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 (3)比较此法与石灰石粉末与含硫煤混合法哪个更好些________(A.生石灰 B.石灰石),原因是________。 (4)你认为减少酸雨产生可采取的措施是( )。 ①少用煤作燃料 ②把工厂的烟囱造高 ③先将燃料煤脱硫 ④在土壤中加石灰防止酸化 ⑤开发新能源,避免含S、N的氧化物大量排放 A.①②③ B.②③④⑤ C.①③⑤ D.①③④⑤ |
对下列事实的解释错误的是( )A.氨溶于水的喷泉实验,说明氨气极易溶于水 | B.常温下,将铜放入浓硫酸中无明显变化,说明铜在冷的浓硫酸中钝化 | C.浓硝酸久置显黄色,说明浓硝酸具有不稳定性 | D.向胆矾中加入浓硫酸后出现白色的现象,说明浓H2SO4具有吸水性 |
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下列说法正确的是 ( )A.浓硝酸和浓硫酸露置于空气中,容器内酸液的浓度都降低 | B.可用铁制容器储存稀硝酸 | C.SO2溶于水生成H2SO4 | D.SO2通入BaCl2溶液中能产生白色沉淀 |
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下列实验报告记录的实验现象正确的是 ( )
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