Question

【題目】燃煤及硫酸工業(yè)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(guò)活性炭作用回收

2C（s）+2SO2（g）S2（g）+2CO2（g）

（1）上述反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為 _____________________；若在某密閉容器中進(jìn)行上述反應(yīng)，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(jìn)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(qǐng)根據(jù)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(yīng)制取氯化硫酰：氯化硫酰（SO2Cl2）主要用作氯化劑。它是一種無(wú)色液體，熔點(diǎn)–54.1℃，沸點(diǎn)69.1℃。

SO2(g)＋Cl2(g)SO2Cl2(l)+97.3kJ

（3）若反應(yīng)的容器體積為2L，2分鐘內(nèi)液體質(zhì)量增加了2.7克，用二氧化硫表示這兩分鐘內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速率______________________。

（4）若在此條件下，提高SO2的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施有____________________________________；當(dāng)_________________________________________時(shí)說(shuō)明上述反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)。

Answer 1

【答案】 升高溫度或增大壓強(qiáng)或使用適當(dāng)催化劑等 亞硫酸鈉溶液由于水解呈堿性(PH>7)；當(dāng)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(yīng)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(qiáng) 容器內(nèi)顏色不再改變或液體質(zhì)量不再改變等等

【解析】試題分析：本題通過(guò)處理SO2污染的方法討論，主要考查化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式、化學(xué)平衡移動(dòng)、鹽類(lèi)水解及弱電解質(zhì)的電離、化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算等基礎(chǔ)知識(shí)，考查考生的識(shí)圖能力、簡(jiǎn)單化學(xué)計(jì)算能力和利用化學(xué)平衡原理解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

解析：（1）。加快吸收SO2就是設(shè)法提高反應(yīng)速率，當(dāng)容器體積一定時(shí)，可以采取的措施包括提高反應(yīng)體系的溫度、提高反應(yīng)物的濃度、使用合適的催化劑等。正確答案： 、提高反應(yīng)體系的溫度（或者提高反應(yīng)物的濃度、使用合適的催化劑）。（2）SO2通入飽和的Na2SO3溶液中時(shí)，Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3，Na2SO3溶液中由于SO32-水解溶液呈堿性，反應(yīng)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(zhuǎn)變成NaHSO3，溶液的pH值逐漸減小并趨于穩(wěn)定。正確答案：亞硫酸鈉溶液由于水解呈堿性(PH>7)，當(dāng)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(yīng)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(zhuǎn)換率的措施是促使平衡正向移動(dòng)，從反應(yīng)放熱可以采用降溫的方法促使平衡正向移動(dòng)；從反應(yīng)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(dòng)。從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象效果看，當(dāng)反應(yīng)建立平衡后，體系中c(Cl2)保持不變顏色不變、液體的質(zhì)量保持不變。正確答案：降低溫度或增大壓強(qiáng)、容器內(nèi)顏色不再改變或液體質(zhì)量不再改變。