Question

【題目】燃煤及硫酸工業尾氣中的SO2是重要的大氣污染物，可以用以下方法處理尾氣中的SO2，

方法一：通過活性炭作用回收

2C（s）+2SO2（g）S2（g）+2CO2（g）

（1）上述反應的化學平衡常數表達式為 _____________________；若在某密閉容器中進行上述反應，為了加快吸收SO2，可采取的措施有_____________________________________。

方法二：利用亞硫酸鈉溶液進行吸牧

（2）把尾氣(含二氧化硫)不斷通入到飽和亞硫酸鈉溶液中，生成亞硫酸氫鈉，pH值的變化如圖所示，請根據圖示，解釋PH值變化的原因：_______________________________________。

方法三：利用氯氣和干燥的二氧化硫在活性炭催化劑存在下反應制取氯化硫酰：氯化硫酰（SO2Cl2）主要用作氯化劑。它是一種無色液體，熔點–54.1℃，沸點69.1℃。

SO2(g)＋Cl2(g)SO2Cl2(l)+97.3kJ

（3）若反應的容器體積為2L，2分鐘內液體質量增加了2.7克，用二氧化硫表示這兩分鐘內的化學反應速率______________________。

（4）若在此條件下，提高SO2的轉化率，可采取的措施有____________________________________；當_________________________________________時說明上述反應已達到平衡狀態。

Answer 1

【答案】 升高溫度或增大壓強或使用適當催化劑等 亞硫酸鈉溶液由于水解呈堿性(PH>7)；當通入二氧化硫后由于生成了亞硫酸氫鈉，其HSO3-電離（電離呈酸性）程度大于其水解（水解呈堿性）程度，所以溶液呈酸性。隨著二氧化硫的通入，亞硫酸鈉濃度逐漸減小，亞硫酸氫鈉濃度逐漸增大，一直到反應完全，故PH值逐漸減小直至不變 0.005mol/(L·min) 降低溫度或增大壓強 容器內顏色不再改變或液體質量不再改變等等

【解析】試題分析：本題通過處理SO2污染的方法討論，主要考查化學平衡常數表達式、化學平衡移動、鹽類水解及弱電解質的電離、化學反應速率計算等基礎知識，考查考生的識圖能力、簡單化學計算能力和利用化學平衡原理解決實際問題的能力。

解析：（1）。加快吸收SO2就是設法提高反應速率，當容器體積一定時，可以采取的措施包括提高反應體系的溫度、提高反應物的濃度、使用合適的催化劑等。正確答案： 、提高反應體系的溫度（或者提高反應物的濃度、使用合適的催化劑）。（2）SO2通入飽和的Na2SO3溶液中時，Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3，Na2SO3溶液中由于SO32-水解溶液呈堿性，反應生成的NaHSO3，其中HSO3-以電離為主，所以隨著SO2不斷通入，溶液中Na2SO3逐漸轉變成NaHSO3，溶液的pH值逐漸減小并趨于穩定。正確答案：亞硫酸鈉溶液由于水解呈堿性(PH>7)，當通入二氧化硫后由于生成了亞硫酸氫鈉，其HSO3-電離（電離呈酸性）程度大于其水解（水解呈堿性）程度，所以溶液呈酸性。隨著二氧化硫的通入，亞硫酸鈉濃度逐漸減小，亞硫酸氫鈉濃度逐漸增大，一直到反應完全，故pH值逐漸減小直至不變。（3）。正確答案：0.005mol/(L·min)。（4）提高SO2的轉換率的措施是促使平衡正向移動，從反應放熱可以采用降溫的方法促使平衡正向移動；從反應前后氣體體積減小分析，可以采用加壓的方法促使平衡正向移動。從實驗現象效果看，當反應建立平衡后，體系中c(Cl2)保持不變顏色不變、液體的質量保持不變。正確答案：降低溫度或增大壓強、容器內顏色不再改變或液體質量不再改變。