Question

【題目】研究NO2、SO2等大氣污染氣體的處理方法具有重要意義。一定溫度下，NO2可氧化SO2，并發生如下反應：NO2(g)+SO2(g)NO(g)+SO3(g)+Q。完成下列填空：

（1）寫出該反應平衡常數表達式K=___________________________。

（2）既能加快反應速度又能使平衡向正反應方向移動的條件是_______________（填序號）。

a. 加壓 b. 移除SO3 c. 通入NO2 d. 加催化劑

（3）向恒定體積的密閉容器中分別充入1molNO2和1molSO2，測得不同溫度、反應相同時間時，NO2的轉化率如圖所示。判斷：

①反應中Q_____0（填“<”或“>”）。

②A、B、C三點的比較，正確的是________（填序號）。

a. 氣體物質的量：n(A)>n(B)

b. 速率：v(B)>v(C)

c. SO3體積分數：B>C

（4）中科院研究團隊通過模擬實驗提出：①大氣顆粒物上吸附較多水時，NO2加速氧化SO2，并生成一種二元強酸，寫出該強酸的電離方程式_______________________________；

②大量施用氮肥，會增加空氣中的NH3濃度，NH3可將上述二元強酸轉化為對應鹽（PM2.5的主要成分之一），寫出該反應的化學方程式_______________________________。

（5）用Na2CO3溶液吸收SO2，放出無味氣體并生成一種正鹽，寫出該反應的離子方程式_________________；將該正鹽溶液中含S的微粒按濃度由大到小排序____________________。

Answer 1

【答案】 c ＜ c H2SO4→2H++SO42- 2NH3+H2SO4→(NH4)2SO4 CO32-+SO2→CO2↑+SO32- c(SO32-)>c(HSO3-)>c(H2SO3)

【解析】

(1)NO2(g)+SO2(g)NO(g)+SO3(g)+Q，平衡常數為生成物與反應物濃度冪之積的比值；為放熱反應，既能加快反應速度又能使平衡向正反應方向移動，可通入反應物，增大反應物濃度；

(2)由圖象可知B為平衡點，繼續升高溫度，轉化率減小，說明平衡逆向移動；A、B、C三點，C溫度最高，反應速率最大，B點轉化率最大，則SO3體積分數最大，反應前后體積不變，則氣體的物質的量不變；

(3)①大氣顆粒物上吸附較多水時，NO2加速氧化SO2，并生成一種二元強酸，應生成硫酸；

②NH3可將上述二元強酸轉化為對應鹽，應生成硫酸銨；

(4)用Na2CO3溶液吸收SO2，放出無味氣體并生成一種正鹽，應生成二氧化碳和亞硫酸根離子，以第一步水解為主。

(1)NO2(g)+SO2(g)NO(g)+SO3(g)+Q，平衡常數為；為放熱反應，既能加快反應速度又能使平衡向正反應方向移動，可通入反應物，增大反應物濃度；反應前后氣體體積相同，則加壓平衡不移動；加入催化劑，平衡不移動；

(2)由圖象可知B為平衡點，繼續升高溫度，轉化率減小，說明平衡逆向移動，則正反應為反應熱反應，Q＞0；A、B、C三點，C溫度最高，反應速率最大；B點轉化率最大，則SO3體積分數最大；反應前后體積不變，則氣體的物質的量不變，只有c正確，故答案為c；

(3)①大氣顆粒物上吸附較多水時，NO2加速氧化SO2，并生成一種二元強酸，應生成硫酸，電離方程式為H2SO4＝2H++SO42﹣；

②NH3可將上述二元強酸轉化為對應鹽，應生成硫酸銨，方程式為2NH3+H2SO4＝(NH4)2SO4；

(4)用Na2CO3溶液吸收SO2，放出無味氣體并生成一種正鹽，應生成二氧化碳和亞硫酸根離子，離子方程式為CO32﹣+SO2＝CO2+SO32﹣，SO32﹣水解得到HSO3－，HSO3－再水解得到H2SO3，以第一步水解為主，離子濃度大小順序為c(SO32﹣)＞c(HSO3﹣)＞c(H2SO3)。