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2molSO₂和1molO₂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．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
F．平衡后升高溫度，平衡常數K增大
（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0．1mol/LNa₂SO₃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-）    ,c（Na⁺）    。（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）DE（2分） 
（2）①0．2 mol· L^-1· min^-1； 0．2 mol （各1分）②＞；90﹪（各1分） 
（3）①2×10⁵ ；（2分） ②c(HSO₃^-)+2c(H₂SO₃)（2分） ③增大, 增大（各1分） 
（4）B＞C = D＞A（2分）

解析試題分析：（1）反應速率v(SO₂)=v(SO₃)，因為沒有指明反應方向，所以不能作為達到平衡的標志；充入氮氣時雖然壓強增大，但各成分的濃度沒有變化，所以反應速率不變；平衡后僅增大反應物濃度，則平衡右移，但反應物的轉化率不一定都增大；反應放熱，當升高溫度時，平衡向逆反應方向移動，K減小。
（2）由圖表知v（O₂）=0．1 mol· L^-1· min^-1；所以v（SO₂）=0．2 mol· L^-1· min^-1；y=0．2mol；由兩溫度時的K可知T₁＞T₂ ,且實驗2中氧氣的轉化率為90%；
（3）c（Na⁺）與 c（OH^-）之比為0．2：10^-6=2×10⁵ ；由質子守恒可知c（OH^-）= c（H⁺）+ c(HSO₃^-)+2c(H₂SO₃)；向溶液中加入少量NaOH固體時,OH^-抑制c（SO₃^2-）水解，使其濃度增大；c（Na⁺）也增大；
（4）由反應方程式可知3SO₂+Ba(NO₃)₂+2H₂O=BaSO₄+2NO+2H₂SO₄；Na₂CO₃+2SO₂+H₂O=2NaHSO₃+CO₂;2Na₂S +5 SO₂  +2 H ₂O = 4NaHSO₄ + 3S↓． 2KMnO₄ + 5SO₂ + 2H₂O = 2KHSO₄ + 2MnSO₄ + H₂SO₄．
B＞C = D＞A。
考點：化學反應的平衡狀態、反應速率、及轉化率、電解質溶液。