Question

工業廢氣、汽車尾氣排放出的SO₂、NO_x等，是形成霧霾的重要因素。霾是由空氣中的灰塵、硫酸、硝酸、有機碳氫化合物等粒子形成的煙霧。
（1）SO₂在煙塵的催化下形成硫酸的反應方程式是__________。
（2）NO_x和SO₂在空氣中存在下列平衡：
2NO(g）+ O₂(g） 2NO₂(g） △H= -113．0 kJ·mol^-1 
2SO₂(g）+ O₂(g) 2SO₃(g） △H=-196．6 kJ·mol^-1 
SO₂通常在二氧化氮的存在下，進一步被氧化，生成SO₃。
①寫出NO₂和SO₂反應的熱化學方程式為________。
②隨溫度升高，該反應化學平衡常數變化趨勢是________。
（3）提高2SO₂ + O₂ 2SO₃反應中SO₂的轉化率，是減少SO₂排放的有效措施。
①T溫度時，在1L的密閉容器中加入2．0 mol SO₂和1．0 mol O₂，5 min后反應達到平衡，二氧化硫的轉化率為50%，該反應的平衡常數是_______。
②在①中條件下，反應達到平衡后，改變下列條件，能使SO₂的轉化率提高的是_______(填字母)。
a．溫度和容器體積不變，充入1．0 mol He
b．溫度和容器體積不變，充入1．0 mol O₂
c．在其他條件不變時，減少容器的體積
d．在其他條件不變時，改用高效催化劑
e．在其他條件不變時，升高體系溫度
（4）工業上利用氯堿工業產品治理含二氧化硫的廢氣。如圖是氯堿工業中電解飽和食鹽水的原理示意圖。
①電解飽和食鹽水的化學方程式是     。

②用溶液A吸收含二氧化硫的廢氣，其反應的離子方程式是     。
③用含氣體B的陽極區溶液吸收含二氧化硫的廢氣，其反應的離子方程式是       。

Answer 1

（1）SO₂+H₂OH₂SO₃  2H₂SO₃+O₂==2H₂SO₄ (2分)
（2）①NO₂(g）+SO₂(g）= SO₃(g)+NO(g） △H＝ -41．8 kJ·mol^-1 (2分)
② 減小(2分)
（3）①2 (2分）② b c (2分)
①2NaCl +2H₂O2NaOH +H₂ ↑ +Cl₂ ↑(2分)
②SO₂ + OH^- ＝HSO₃^-(或SO₂ + 2OH^- ＝SO₃^2- + H₂O）(1分)
③SO₂ +Cl₂+H₂O＝=4H⁺+SO₄^2-+2Cl^- (1分)

試題分析：（1）SO₂在煙塵的催化下形成硫酸的反應方程式是SO₂+H₂OH₂SO₃  2H₂SO₃+O₂2H₂SO₄。
（2）①將已知的后個方程式減去前一個方程式，再除以2得：NO₂和SO₂反應的熱化學方程式為NO₂(g）+SO₂(g）= SO₃(g)+NO(g） △H＝ -41．8 kJ·mol^-1。
②該反應是放熱反應，隨溫度升高，該反應化學平衡常數變化趨勢是減小。
（3）①2SO₂ + O₂ 2SO₃
起始：2．0   1．0       0
變化：2x    x        2x
平衡：1．0   0．5       1．0
平衡常數K==2．
②在①中條件下，反應達到平衡后，改變下列條件，能使SO₂的轉化率提高的是使平衡正向移動。
a．溫度和容器體積不變，充入1．0 mol He ，不改變反應物濃度，平衡不移動；
b．溫度和容器體積不變，充入1．0 mol O₂，平衡正向移動；
c．在其他條件不變時，減少容器的體積，加壓，平衡正向移動；
d．在其他條件不變時，改用高效催化劑，不改變平衡狀態；
e．在其他條件不變時，升高體系溫度，平衡逆向移動。
（4）①電解飽和食鹽水的化學方程式是2NaCl +2H₂O2NaOH +H₂ ↑ +Cl₂ ↑。
②用NaOH溶液吸收含二氧化硫的廢氣，可生產SO₃^2-或HSO₃^-。
③陽極區氣體Cl₂溶液吸收含二氧化硫的廢氣，是氧化SO_2:SO₂ +Cl₂+H₂O＝=4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-。