Question

【題目】SO2直接排放會對環境造成危害．SO2的尾氣處理通常有以下幾種方法：
（1）活性炭還原法 反應原理：恒溫恒容時2C（s）+2SO2（g）S2（g）+2CO2（g）．
反應進行到不同時間測得各物質的濃度如圖1：
①0～20min反應速率表示為v（SO2）=；
②30min時，改變某一條件平衡發生移動，則改變的條件最有可能是；
③能說明上述反應達到平衡狀態的是 ．
a．SO2 的消耗速率與CO2 的生成速率相同 b．混合氣體的密度不變
c．S2的濃度不變 d．SO2 與S2的物質的量之比為2：1
（2）亞硫酸鈉吸收法 ①Na2SO3溶液吸收SO2的離子方程式為；
②常溫下，當吸收至NaHSO3時，吸收液中相關離子濃度關系一定正確的是（填序號）．
a．c（Na+）+c（H+）＞c（SO32﹣）+c（HSO3﹣）+c（OH﹣）
b．c（Na+）=c（SO32﹣）+c（HSO3﹣）+c（H2SO3）
c．c（Na+）＞c（HSO3﹣）＞c（H+）＞c（SO32﹣）
d．水電離出c（H+）=1×10﹣8 mol/L
（3）電化學處理法 ①如圖2所示，Pt（Ⅰ）電極的電極反應式為；
②當電路中轉移0.02mol e﹣時（較濃H2SO4尚未排出），交換膜左側溶液中約增加mol離子．

Answer 1

【答案】
（1）0.03mol/（L?min）；減少CO2的濃度；bc
（2）SO32﹣+SO2+H2O=2HSO3﹣；abc
（3）SO2﹣2e﹣+2H2O=SO42﹣+4H+；0.03
【解析】解：（1.）①由圖可知，0﹣20min內二氧化硫濃度變化量為1mol/L﹣0.4mol/L=0.6mol/L，故v（SO2）= =0.03mol/（Lmin）， 所以答案是：0.03mol/（Lmin）；②30min時瞬間，二氧化碳濃度降低，S2的濃度不變，而后二氧化碳、S2的濃度均增大，應是減少CO2的濃度，
所以答案是：減少CO2的濃度；③2C（s）+2SO2（g）S2（g）+2CO2（g）
a．SO2 的消耗速率與CO2 的生成速率相同，只能說明反應正向進行，不能說明反應達到平衡狀態，故a錯誤；
b．反應前后氣體質量變化，體積不變，混合氣體的密度不變說明反應達到平衡狀態，故b正確；
c．S2的濃度不變是平衡標志，故c正確；
d．SO2 與S2的物質的量之比為2：1不能說明反應達到平衡狀態，故d錯誤；
所以答案是：bc；
（2.）①Na2SO3溶液與SO2反應生成亞硫酸氫鈉，反應離子方程式為：SO32﹣+SO2+H2O=2HSO3﹣ ，
所以答案是：SO32﹣+SO2+H2O=2HSO3﹣；
②a．根據電荷守恒：c（Na+）+c（H+）=2c（SO32﹣）+c（HSO3﹣）+c（OH﹣），故溶液中c（Na+）+c（H+）＞c（SO32﹣）+c（HSO3﹣）+c（OH﹣），故a正確；
b．溶液中S元素以SO32﹣、HSO3﹣、H2SO3形式存在，Na元素與硫元素物質的量之比為1：1，故溶液中c（Na+）=c（SO32﹣）+c（HSO3﹣）+c（H2SO4），故b正確；
c．NaHSO3溶液中HSO3﹣的電離程度大于其水解程度，故溶液中c（Na+）＞c（HSO3﹣）＞c（H+）＞c（SO32﹣），故c正確；
d．水電離出氫離子濃度等于溶液中氫氧根離子濃度，由于NaHSO3溶液的pH未知，不能計算水電離出氫離子濃度，故d錯誤，
所以答案是：abc；
（3.）①由圖可知，Pt（1）電極上二氧化硫被氧化生成硫酸，電極反應式為：SO2﹣2e﹣+2H2O=SO42﹣+4H+ ，
所以答案是：SO2﹣2e﹣+2H2O=SO42﹣+4H+；
②左側電極反應式為：SO2﹣2e﹣+2H2O=SO42﹣+4 H+ ， 根據電子轉移守恒，生成硫酸根物質的量 =0.01mol，生成氫離子為0.04mol，為保持溶液電中性，0.01mol硫酸根需要0.02mol氫離子，多余的氫離子通過陽離子交換膜移至右側，即有0.02mol氫離子移至右側，故左側溶液中增加離子為0.01mol+0.02mol=0.03mol，
所以答案是：0.03．