Question

【題目】工業廢氣、汽車尾氣排放出的 SO2、NOx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）NOx和 SO2在空氣中存在下列平衡：

2NO(g) + O2(g)2NO2(g) △ H = 113.0kJmol1

2SO2(g) + O2(g)2SO3(g) △ H = 196.6kJmol1

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_____．

（2）提高2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)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

（3）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用溶液A吸收含二氧化硫的廢氣，其反應的離子方程式是_____．

②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

【答案】NO2(g)+SO2(g)=SO3(g)+NO(g) △H=41.8kJmol1 減小 2 bc SO2+OH-=HSO3-（或SO2+2OH-=SO32-+H2O） SO2+Cl2+H2O=4H++SO42-+2Cl-

【解析】

（1）①NO2和SO2反應的化學方程式為：NO2(g)+SO2(g)=SO3(g)+NO(g)，根據蓋斯定律可得：（②-①）/2可得其△H。

②對于吸熱反應，溫度升高，平衡常數增大，對于放熱反應，溫度升高，平衡常數減小。

（2）①根據三段式計算平衡常數。

②a.溫度和容器體積不變，充入惰性氣體，平衡不移動，轉化率不變；

b.溫度和容器體積不變，增加反應物濃度，平衡正向移動，轉化率增大；

c.減少容器的體積，相當于增大壓強，平衡正向移動，轉化率提高；

d.催化劑只改變反應速率，不影響轉化率；

e.該反應正反應為放熱反應，升高體系溫度，平衡逆向移動，轉化率變小；

（3）電解飽和食鹽水，陽極：2Cl--2e-=Cl2↑，陰極：2H++2e-=H2↑，總反應為：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑，所以氣體B為氯氣，溶液A為氫氧化鈉。

（1）①NO2和SO2反應的化學方程式為：NO2(g)+SO2(g)=SO3(g)+NO(g)，根據蓋斯定律：(②-①)/2得：△H =( 196.6kJmol1+113.0kJmol1)=41.8kJmol1，其熱化學反應方程式為：NO2(g)+SO2(g)=SO3(g)+NO(g) △H=41.8kJmol1，故答案為：NO2(g)+SO2(g)=SO3(g)+NO(g) △H=41.8kJmol1。

②由①可知，該反應的正反應為放熱反應，所以升高溫度，平衡向逆向移動，平衡常數減小，故答案為：減小。

（2）①1L密閉容器中，5min內各物質濃度發生的變化如下：

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，

起始濃度(mol/L) 210

變化濃度(mol/L) 10.51

平衡濃度(mol/L) 10.5 1

平衡常數，故答案為：2。

②a.溫度和容器體積不變，充入1.0molHe，平衡不移動，SO2的轉化率不變，a錯誤；

b.溫度和容器體積不變，充入1.0molO2，平衡正向移動，SO2的轉化率提高，b正確；

c.在其他條件不變，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，c正確；

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，d錯誤；

e.該反應正反應為放熱反應，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，e錯誤；故答案為：bc。

（3）①電解飽和食鹽水，陽極：2Cl--2e-=Cl2↑，陰極：2H++2e-=H2↑，總反應為：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑，氣體B為氯氣，溶液A為氫氧化鈉。氫氧化鈉與二氧化硫反應，其化學反應方程式為：SO2+NaOH= NaHSO3（或SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O），其離子反應方程式為：SO2+OH-=HSO3-（或SO2+2OH-=SO32-+H2O），故答案為：SO2+OH-=HSO3-（或SO2+2OH-=SO32-+H2O）；

②氣體B為氯氣，其溶液與二氧化硫發生氧化還原反應生成硫酸和鹽酸，其化學反應方程式為：SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl，其離子反應方程式為：SO2+Cl2+H2O=4H++SO42-+2Cl-，故答案為：SO2+Cl2+H2O=4H++SO42-+2Cl-。