Question

工業(yè)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=-113.0kJ?mol^-1
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ?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(shù)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2.0mol SO₂和1.0mol O₂，5min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(shù)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1.0mol He
b．溫度和容器體積不變，充入1.0mol 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(yè)上利用氯堿工業(yè)產品治理含二氧化硫的廢氣．如圖是氯堿工業(yè)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(qū)溶液吸收含二氧化硫的廢氣，其反應的離子方程式是

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的影響因素,熱化學方程式,化學平衡的計算,電解原理,二氧化硫的污染及治理

專題：化學平衡專題,電化學專題

分析：（1）SO₂在煙塵的催化下形成硫酸是首先二氧化硫與水反應生成亞硫酸，然后亞硫酸發(fā)生氧化反應；
（2）根據(jù)蓋斯定律來求解，正反應如果是吸熱反應，溫度越高K值越大；
（3）①用三行式來求平衡常數(shù)，②外界條件改變導致平衡正向移動；
（4）①電解飽和食鹽水所得溶液為氫氧化鈉溶液和氯氣以及氫氣；
②二氧化硫和氫氧化鈉反應生成NaHSO₃；
③陽極區(qū)產生的氣體氯氣的溶液與二氧化硫發(fā)生氧化還原反應．

解答： 解：（1）SO₂在煙塵的催化下形成硫酸是首先二氧化硫與水反應生成亞硫酸，然后亞硫酸發(fā)生氧化反應SO₂+H₂O=H₂SO₃，2H₂SO₃+O₂═2H₂SO₄，故答案為：SO₂+H₂O=H₂SO₃，2H₂SO₃+O₂═2H₂SO₄；
（2）①根據(jù)蓋斯定律來求解，2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H=-113.0kJ?mol^{-1 ①}；2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ?mol^-1②然后用（②-①）÷2得：NO₂（g）+SO₂（g）=SO₃（g）+NO（g）△H=-41.8 kJ?mol^-1，故答案為：NO₂（g）+SO₂（g）=SO₃（g）+NO（g）△H=-41.8 kJ?mol^-1；
②因為正反應為放熱反應所以升高溫度平衡常數(shù)減小，故答案為：減��；
（3）①則1L密閉容器在5min內各物質濃度發(fā)生的變化如下：
                2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（g），
起始濃度（mol/L） 2        1        0
變化濃度（mol/L） 1        0.5      1
平衡濃度（mol/L） 1        0.5      1
該反應的平衡常數(shù)為K=

12

12×0.5

=2
故答案為：2；
②a．溫度和容器體積不變，充入1.0mol He，平衡不移動，SO₂的轉化率不變，故a不選；
b．溫度和容器體積不變，充入1.0mol O₂，平衡正向移動，SO₂的轉化率提高，故選b；
c．在其他條件不變時，減少容器的體積，相當于增大壓強，平衡正向移動，SO₂的轉化率提高，故選c；
d．在其他條件不變時，改用高效催化劑，平衡不移動，SO₂的轉化率不變，故d不選；
e．在其他條件不變時，升高體系溫度，平衡逆向移動，SO₂的轉化率變小，故e不選；
故答案為：b c；
（4）①電解飽和食鹽水所得溶液為氫氧化鈉溶液和氯氣以及氫氣，2NaCl+2H₂O 

電解  .

  2NaOH+H₂↑+Cl₂↑故答案為：2NaCl+2H₂O

電解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
②二氧化硫和氫氧化鈉反應生成NaHSO₃，SO₂+OH^-=HSO₃^-（或SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O），故答案為：SO₂+OH^-=HSO₃^-（或SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O）；
③陽極區(qū)產生的氣體氯氣的溶液與二氧化硫發(fā)生氧化還原反應，SO₂+Cl₂+H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-，故答案為：SO₂+Cl₂+H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-．

點評：本題考查了化學平衡的計算，題目難度中等，主要涉及了轉化率的計算、化學平衡常數(shù)的計算，試題側重對學生基礎知識的訓練和檢驗，有利于提高學生靈活運用所學知識解決實際問題的能力．