Question

含硫化合物在工業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的用途．
（1）對于可逆反應(yīng)2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0，下列研究目的和圖示相符的是

 

（填序號(hào)）

序號(hào)	A	B	C	D
目的	壓強(qiáng)對平衡的影響	溫度對轉(zhuǎn)化率的影響	增加O2濃度對速率的影響	濃度對平衡常數(shù)的影響
圖示

（2）在500℃有催化劑存在的條件下，向容積為2L的甲乙兩個(gè)密閉容器中均充入2mol SO₂和1mol O₂．甲保持容積不變，乙保持壓強(qiáng)不變，充分反應(yīng)后，均達(dá)平衡狀態(tài)，此時(shí)SO₃的體積分?jǐn)?shù)甲

 

乙．（填“＞”“＜”或“=”）
（3）向2L的甲容器中充入2mol SO₂、1mol O₂，測得SO₂的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖所示．

Ⅰ．在T₁溫度下，反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時(shí)，v_正

 

v_逆．（填“＞”“＜”或“=”）
Ⅱ．T₃溫度下，平衡時(shí)測得反應(yīng)放出的熱量為Q₁，在相同溫度下若再向容器中通入2mol SO₂、1mol O₂，重新達(dá)到平衡，測得反應(yīng)又放出熱量Q₂．則下列說法中正確的是

 

．（填序號(hào)）
A．相同溫度下新平衡時(shí)容器中的壓強(qiáng)是原平衡時(shí)的兩倍
B．Q₂一定大于Q₁
C．新平衡時(shí)SO₂的轉(zhuǎn)化率一定大于80%
（4）在甲容器中充入一定量的SO₂和1.100mol O₂，在催化劑作用下加熱，當(dāng)氣體的物質(zhì)的量減少0.315mol時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)測得氣體壓強(qiáng)為反應(yīng)前的82.5%，則SO₂的轉(zhuǎn)化率為

 

．
（5）若用氫氧化鈉溶液吸收SO₂氣體恰好得到酸式鹽，已知該酸式鹽溶液呈弱酸性，則溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)?div id="tuhanvl" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

．（用離子濃度符號(hào)表示）
（6）一定溫度下，用水吸收SO₂氣體，若得到pH=5的H₂SO₃溶液，則溶液中亞硫酸氫根離子和亞硫酸根離子的物質(zhì)的量濃度之比為

 

．
（已知該溫度下H₂SO₃的電離常數(shù)：K_a1=1.0×10^-2mol/L，K_a2=6.0×10^-3mol/L）

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的影響因素,轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強(qiáng)的變化曲線,化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）對于可逆反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0，應(yīng)反應(yīng)物氣體的計(jì)量數(shù)之和大于生成物氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)，增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，加入催化劑，反應(yīng)速率增大，但平衡不移動(dòng)，如只增加氧氣的濃度，則正反應(yīng)增大，且正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡常數(shù)隨溫度變化，不隨濃度變化；
（2）反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)，甲為恒溫恒容容器，乙為恒溫恒壓容器，在反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)乙容器中壓強(qiáng)大，平衡正向進(jìn)行；
（3）Ⅰ、D狀態(tài)未達(dá)平衡，混合體系中SO₃的百分含量小于平衡時(shí)的，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行建立平衡；
Ⅱ、再加入2mol SO₂、1mol O₂，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡正向進(jìn)行二氧化硫轉(zhuǎn)化率增大，放熱大于原來放熱的2倍；相同溫度下新平衡時(shí)容器中的壓強(qiáng)關(guān)系是氣體物質(zhì)的量關(guān)系，新平衡狀態(tài)氣體物質(zhì)的量比原來氣體物質(zhì)的量的2倍��；
（4）令開始加入的SO₂為amol，利用壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比計(jì)算a的值，根據(jù)差量法計(jì)算參加反應(yīng)的二氧化硫的物質(zhì)的量，再根據(jù)轉(zhuǎn)化率定義計(jì)算；
（5）用氫氧化鈉溶液吸收SO₂氣體恰好得到酸式鹽，已知該酸式鹽溶液呈弱酸性，說明電離大于水解，據(jù)此書寫離子濃度大小；
（6）用水吸收SO₂氣體，若得到pH=5的H₂SO₃溶液，則溶液中亞硫酸氫根離子和亞硫酸根離子的物質(zhì)的量濃度之比

c(HSO3-)

c(SO32-)

=

c(H+)

Ka2

．

解答： 解：（1）對于可逆反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0，反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)；
A．先拐先平，壓強(qiáng)大，P₁＞P₂，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率增大，到達(dá)平衡所用時(shí)間較少，二氧化硫轉(zhuǎn)化率增大，含量減小，但二氧化硫體積分?jǐn)?shù)不為0，圖象不符合，故A錯(cuò)誤；
B．正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率降低，圖象不符，故B錯(cuò)誤；
C．只增加氧氣的濃度，則正反應(yīng)增大，且正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，與圖象吻合，故C正確；
D．平衡常數(shù)隨溫度變化，不隨濃度變化，圖象不符，故D錯(cuò)誤．
故選C；
（2）反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)，甲為恒溫恒容容器，乙為恒溫恒壓容器，在反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)乙容器中壓強(qiáng)大，平衡正向進(jìn)行，三氧化硫含量乙中大；
故答案為：＜；
（3）Ⅰ、D狀態(tài)未達(dá)平衡，混合體系中SO₃的百分含量小于平衡時(shí)的，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行建立平衡，所以V_正＞V_逆，
故答案為：＞；
Ⅱ、再加入2mol SO₂、1mol O₂，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡正向進(jìn)行；
A、相同溫度下新平衡時(shí)容器中的壓強(qiáng)關(guān)系是氣體物質(zhì)的量關(guān)系，新平衡狀態(tài)氣體物質(zhì)的量比原來氣體物質(zhì)的量的2倍小，相同溫度下新平衡時(shí)容器中的壓強(qiáng)小于原平衡時(shí)的兩倍，故A錯(cuò)誤；                         
B、二氧化硫轉(zhuǎn)化率增大，放熱大于原來放熱的2倍，故B正確； 
C、再加入2mol SO₂、1mol O₂，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡正向進(jìn)行，新平衡時(shí)SO₂的轉(zhuǎn)化率一定大于80%，故C正確；
故答案為：BC；
（4）令開始加入的SO₂為amol，利用壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，則：
（a+1.1）mol×82.5%=（a+1.1-0.315）mol，
解得a=0.7，
平衡時(shí)氣體的物質(zhì)的量減少0.315mol，則：
   2SO₂+O₂

催化劑 .

△

2SO₃    物質(zhì)的量減少△n
    2                         1
    n（SO₂）                    0.315mol
所以n（SO₂）=2×0.315mol=0.63mol，
故二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為

0.63mol

0.7mol

×100%=90%；
故答案為：90%；    
（5）用氫氧化鈉溶液吸收SO₂氣體恰好得到酸式鹽為NaHSO₃，已知該酸式鹽溶液呈弱酸性，說明電離大于水解，溶液中離子濃度大小為：c （Na⁺）＞c （HSO₃^-）＞c （H⁺）＞c （SO₃^2-）＞c （OH^-）；
故答案為：c （Na⁺）＞c （HSO₃^-）＞c （H⁺）＞c （SO₃^2-）＞c （OH^-）；
（6）一定溫度下，用水吸收SO₂氣體，若得到pH=5的H₂SO₃溶液，則溶液中亞硫酸氫根離子和亞硫酸根離子的物質(zhì)的量濃度之比為：

c(HSO3-)

c(SO32-)

=

c(H+)

Ka2

=

10-5

6×10-3

=1.67×10^-3；
故答案為：1.67×10^-3．

點(diǎn)評：本題考查了化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)平衡影響因素、化學(xué)平衡計(jì)算的分析判斷，電解質(zhì)溶液中離子濃度大小比較方法，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．