Question

【題目】2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)+Q，是接觸法生產硫酸的主要反應之一。

完成下列填空：

（1）生產過程中溫度控制在400℃～500℃，目的是__________________________________；該反應無需加壓的原因是____________________________________________________。

（2）上述反應在密閉容器中達到化學平衡狀態的標志為______________________________。

（3）上述反應的平衡常數表達式為__________________________________，隨著溫度升高，平衡常數__________________(選填“增大”、“減小”或“不變”）。

（4）接觸法生產硫酸尾氣中含有SO2，可以采用氨水吸收，生成(NH4)2SO3與NH4HSO3的混合溶液。反應所得(NH4)2SO3又可以將NO2轉化為N2和(NH4)2SO4。

① 寫出生成NH4HSO3的化學方程式__________________________________________。

② 書寫NO2與(NH4)2SO3反應的化學方程式，標出該反應中電子轉移的方向和數目__________________________________。

Answer 1

【答案】 確保催化劑的活性最高 該條件下SO2的轉化率已經很高，增大壓強對提高SO2的轉化率無顯著影響，反而會增加成本 容器中氣體的平均相對分子質量不隨時間而變化（合理即可） K= 減小 NH3+H2O+SO2=NH4HSO3

【解析】（1）考查化學反應條件的控制，此反應的正反應是放熱反應，需要加入催化劑，因此控制溫度在400℃～500℃的目的時保證催化劑的催化效率最高；因為在常壓下，SO2的轉化率已經很高，再增大壓強，SO2的轉化率提高不大，反而增加成本；（2）考查化學平衡狀態的判斷，容器中氣體的平均相對分子質量不隨時間而變化、組分的濃度不再改變等；（3）考查化學平衡常數，以及影響化學平衡常數的因素，根據化學平衡常數的定義，此反應的化學平衡常數K=；化學平衡常數只受溫度的影響，因為此反應的正反應是放熱反應，因此升高溫度，化學平衡常數減小；（4）考查化學反應方程式的書寫、電子轉移方向和數目，①SO2在某些性質上與CO2的性質相似，向氨水中通入SO2，先發生SO2＋2NH3＋H2O=(NH4)2SO3，繼續通入SO2，則發生(NH4)2SO3＋SO2＋H2O=2NH4HSO3，因此生成NH4HSO3的總反應是NH3+H2O+SO2=NH4HSO3；②根據題中信息，(NH4)2SO3＋NO2→N2＋(NH4)2SO4，根據化合價升降法進行配平，得出2NO2＋4(NH4)2SO3=N2＋4(NH4)2SO4，表示轉移電子方向和數目為。