Question

工業制硫酸的過程中利用反應2SO₂（g）＋O₂（g）2SO₃（g）；△H<0，將SO₂轉化為SO₃，尾氣SO₂可用NaOH溶液進行吸收。請回答下列問題：
（1）一定條件下，向一帶活塞的密閉容器中充入2 mol SO₂和1mol O₂發生反應，則下列說法正確的是                   。
A．若反應速率v (SO₂) ﹦v (SO₃)，則可以說明該可逆反應已達到平衡狀態
B．保持溫度和容器體積不變，充入2 mol N₂，化學反應速率加快
C．平衡后僅增大反應物濃度，則平衡一定右移，各反應物的轉化率一定都增大
D．平衡后移動活塞壓縮氣體，平衡時SO₂、O₂的百分含量減小，SO₃的百分含量增大
E．平衡后升高溫度，平衡常數K增大
F．保持溫度和容器體積不變，平衡后再充入2molSO₃，再次平衡時各組分濃度均比原平衡時的濃度大
（2）將一定量的SO₂（g）和O₂（g）分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中，在不同溫度下進行反應得到如下表中的兩組數據：

實驗編號	溫度/℃	起始量/mol		平衡量/mol		達到平衡所需時間/min
		SO2	O2	SO2	O2
1	T1	4	2	x	0.8	6
2	T2	4	2	0.4	y	9

 
①實驗1從開始到反應達到化學平衡時，v（SO₂）表示的反應速率為       ， 表中y ﹦      。
②T₁                 T₂ ,(選填“>”、“<”或“="”)," 實驗2中達平衡時 O₂的轉化率為                。
（3）尾氣SO₂用NaOH溶液吸收后會生成Na₂SO₃。現有常溫下0.1 mol/L Na₂SO₃溶液，實驗測定其pH約為8，完成下列問題：
① 該溶液中c(Na⁺)與 c(OH^－)之比為                                        。
② 該溶液中c(OH^-)= c(H⁺)+              +               （用溶液中所含微粒的濃度表示）。
③ 當向該溶液中加入少量NaOH固體時，c(SO₃^2－)                , 水的離子積K_w                     。（選填“增大”、“減小”或“不變”）
（4）如果用含等物質的量溶質的下列各溶液分別來吸收SO₂，則理論吸收量由多到少的順序是                                               。
A． Na₂CO₃           B． Ba(NO₃)₂             C．Na₂S         D．酸性KMnO₄

Answer 1

（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； 不變 （4）B﹥C = D﹥A   。

試題分析：（1）A、沒有明確v_正和v_逆，反應速率v (SO₂) ﹦v (SO₃)，不能說明該可逆反應已達到平衡狀態，錯誤；B、保持溫度和容器體積不變，充入2 mol N₂，SO₂、SO₃和O₂濃度不變，化學反應速率不變，錯誤；C、平衡后僅增大反應物濃度，則平衡一定右移，但各反應物的轉化率不一定都增大，錯誤；D、該反應正向為氣體體積減小的反應，平衡后移動活塞壓縮氣體，平衡正向移動，平衡時SO₂、O₂的百分含量減小，SO₃的百分含量增大，正確；E、該反應為放熱反應，平衡后升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數K減小，錯誤；F、保持溫度和容器體積不變，平衡后再充入2molSO₃，平衡逆向移動，再次平衡時各組分濃度均比原平衡時的濃度大，正確；選DF；（2）①根據題給數據分析，實驗1從開始到反應達到化學平衡時O₂的物質的量變化為1.2mol，根據反應方程式確定SO₂的物質的量變化為2.4mol，根據公式v=△n/△tV計算，v（SO₂）表示的反應速率為0.2 mol· L^-1· min^-1；根據題給數據分析，實驗2從開始到反應達到化學平衡時SO₂的物質的量變化為3.6mol，根據反應方程式確定O₂的物質的量變化為1.8mol，則平衡時O₂的物質的量為0.2mol，表中y﹦0.2mol；②根據題給數據分析，溫度由T₁變為T₂,平衡正向移動，該反應為放熱反應，根據溫度對化學平衡的影響規律判斷，改變的條件為降溫，故T₁>T₂ , 根據題給數據分析，實驗2從開始到反應達到化學平衡時SO₂的物質的量變化為3.6mol，根據反應方程式確定O₂的物質的量變化為1.8mol，則實驗2中達平衡時 O₂的轉化率為90﹪；（3）①常溫下0.1 mol/L Na₂SO₃溶液，c(Na⁺)=0.2mol/L，實驗測定其pH約為8，c(OH^－)=10^—6 mol/L，該溶液中c(Na⁺)與 c(OH^－)之比為2×10⁵；② 根據質子守恒，該溶液中c(OH^-)= c(H⁺)+c(HSO₃^-)+2c(H₂SO₃)；③ 常溫下0.1 mol/L Na₂SO₃溶液存在水解平衡：SO₃^2- + H₂O  HSO₃^- + OH^-,當向該溶液中加入少量NaOH固體時，氫氧根濃度增大，平衡逆向移動，c(SO₃^2－)增大，溫度不變，水的離子積K_w不變；（4）設各物質物質的量為1mol，A．根據化學方程式2SO₂+Na₂CO₃+H₂O=2NaHSO₃ +CO₂判斷，1molNa₂CO₃最多吸收2molSO₂；B． 根據化學方程式Ba(NO₃)₂ +3SO₂+2H₂O=BaSO₄+2H₂SO ₄判斷，1molBa(NO₃)₂ 最多吸收3molSO₂；C．根據化學方程式2Na₂S+SO₂ +2H₂O=3S+4NaOH和SO₂ +NaOH=NaHSO₃判斷，1molNa₂S最多吸收2.5molSO₂；D．根據電子守恒判斷，1molKMnO₄最多吸收2.5molSO₂；則理論吸收量由多到少的順序是B＞C = D＞A 。