2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)是生產(chǎn)硫酸的主要反應之一.下表是原料氣按V(SO2):V(O2):V(N2)=7:11:28投料,在1.01×105Pa時,不同溫度下SO2的平衡轉化率.
溫度/℃ 400 500 600
SO2轉化率/% 99.2 93.5 73.7
(1)該反應是
 
反應(填“放熱”或“吸熱”).
(2)400℃,1.01×105Pa時,將含10mol SO2的原料氣通入一密閉容器中進行反應平衡時SO2的物質的量是
 
mol.
(3)硫酸廠尾氣(主要成分為SO2、O2和N2)中低濃度SO2的吸收有很多方法.
①用氨水吸收上述尾氣,若尾氣中SO2與氨水恰好反應得到弱堿性的(NH42SO3溶液,則有關該溶液的下列關系正確的是
 
(填序號).
a.c(NH4+)+c(NH3?H2O)=2[c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)]
b.c(NH4+)+c(H+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-
c.c(NH4+)>c(SO32-)>c(OH-)>c(H+
②用MnO2與水的懸濁液吸收上述尾氣并生產(chǎn)MnSO4
i.得到MnSO4的化學方程式是
 

ii.該吸收過程生成MnSO4時,溶液的pH變化趨勢如圖甲,SO2的吸收率與溶液pH的關系如圖乙.

圖甲中pH變化是因為吸收中有部分SO2轉化為H2SO4生成H2SO4反應的化學方程式是
 
;由圖乙可知pH的降低
 
SO2的吸收(填“有利于”或“不利于”),用化學平衡移動原理解釋其原因是
 
考點:化學平衡的計算,反應熱和焓變,化學平衡的影響因素,產(chǎn)物的百分含量隨濃度、時間的變化曲線,離子濃度大小的比較
專題:基本概念與基本理論
分析:(1)分析圖表數(shù)據(jù)隨溫度升高二氧化硫轉化率減小,平衡逆向進行,依據(jù)平衡原理分析判斷反應熱量變化;
(2)轉化率=
消耗量
起始量
,平衡量=起始量-消耗量計算得到;
(3)①尾氣中SO2與氨水恰好反應得到弱堿性的(NH42SO3溶液,依據(jù)溶液中物料守恒、電荷守恒、離子濃度大小比較依據(jù)分析判斷選項;
②i.二氧化硫溶于水生成亞硫酸具有還原性,被二氧化錳氧化為硫酸,二氧化錳被還原為錳離子;
ii.二氧化硫被氧化為硫酸溶液PH減小,依據(jù)圖象分析PH增大有利于二氧化硫的吸收,酸性越強越有利于二氧化硫逸出.
解答: 解:(1)圖表數(shù)據(jù)隨溫度升高二氧化硫轉化率減小,平衡逆向進行,逆反應為吸熱反應,正反應為放熱反應,
故答案為:放熱;
(2)400℃,1.01×105Pa時,將含10mol SO2的原料氣通入一密閉容器中進行反應,轉化率=99.2%,平衡時SO2的物質的量=10mol-10mol×99.2%=0.08mol,
故答為:0.08;
(3)①用氨水吸收上述尾氣,若尾氣中SO2與氨水恰好反應得到弱堿性的(NH42SO3溶液,
a.溶液中氮元素和硫元素遵循物料守恒,氮元素物質的量和硫元素物質的量之比為2:1,c(NH4+)+c(NH3?H2O)=2[c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)],故a正確;
b.溶液中存在電荷守恒,c(NH4+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),故b錯誤;
c.弱堿性的(NH42SO3溶液中離子濃度大小為:c(NH4+)>c(SO32-)>c(OH-)>c(H+),故c正確;
故答案為:ac;
②i.二氧化硫溶于水生成亞硫酸具有還原性,被二氧化錳氧化為硫酸,二氧化錳被還原為錳離子,用MnO2與水的懸濁液吸收上述尾氣并生產(chǎn)MnSO4,反應的化學方程式為:H2O+SO2=H2SO3 MnO2+H2SO3=MnSO4+H2O;
故答案為:H2O+SO2=H2SO3 MnO2+H2SO3=MnSO4+H2O;
ii.圖甲中pH變化是因為吸收中有部分SO2轉化為H2SO4生成H2SO4反應的化學方程式為:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,二氧化硫被氧化為硫酸溶液PH減小,依據(jù)圖象分析PH增大有利于二氧化硫的吸收,酸性越強越有利于二氧化硫逸出,由圖乙可知pH的降低,酸性增強,抑制亞硫酸電離,促進亞硫酸分解,溶液中存在SO2+H2O?H2SO3?H++HSO3-,當溶液中酸性增強,平衡向左移動,使SO2氣體從體系中逸出;
故答案為:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,不利于,溶液中存在SO2+H2O?H2SO3?H++HSO3-,當溶液中酸性增強,平衡向左移動,使SO2氣體從體系中逸出.
點評:本題考查了化學平衡影響因素分析,平衡計算,電解質溶液中電荷守恒、物料守恒、離子濃度大小比較,氧化還原反應原理的分析應用,掌握基礎是關鍵,題目難度中等.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

下列表達方式錯誤的是( 。
A、CO2的分子模型示意圖
B、甲烷的電子式 
C、硫離子的核外電子排布式  1s22s22p63s23p6
D、碳-12原子構成
 
12
6
 C

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科目:高中化學 來源: 題型:

下列溶液中能夠區(qū)別SO2和CO2氣體的是( 。
①澄清石灰水  ②KMnO4酸性溶液  ③氯水  ④品紅溶液.
A、①③④B、②③④
C、①②③D、全部

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科目:高中化學 來源: 題型:

標準狀況下,進行甲、乙、丙三組實驗,各取30.0mL相同濃度的鹽酸溶液,然后分別慢慢地加入不同質量的同一種鎂鋁合金粉末,得下列有關數(shù)據(jù):(假設反應前后溶液的體積不發(fā)生變化)請回答:
 
合金質量/mg 255 385 459
氣體體積/mL 280 336 336
(1)根據(jù)所給數(shù)據(jù),計算鹽酸的物質的量濃度為
 
 mol/L.
(2)根據(jù)所給數(shù)據(jù),計算鎂鋁的物質的量之比為
 

(3)甲組實驗后,向容器中加入一定量1mol/L的NaOH溶液,恰好使鋁元素全部以AlO2-形式存在,并使Mg2+剛好沉淀完全,所需NaOH體積為
 
升.
(4)取一定量的Al2O3投入到NaOH溶液中,全部溶解,再通入CO2氣體,當通入CO2氣體2.24L時,生成11.7克的沉淀,如果通入CO2氣體1.12L時,生成的沉淀是多少克?

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科目:高中化學 來源: 題型:

(1)5molCO2的質量是
 
 g,在標準狀況下所占體積為
 
 L,所含分子數(shù)為
 
,所含O原子數(shù)為
 

(2)0.5mol H2SO4 的質量是
 
g,能和
 
molNaOH完全反應,該硫酸所含氫元素的質量與
 
mol H3PO4或標準狀況下
 
L HCl中所含氫元素的質量相同.
(3)19g某二價金屬氯化物(ACl2)中含有0.4mol Cl-,則ACl2的摩爾質量是
 
g/mol; ACl2的化學式是
 

(4)0.3mol的氧氣和0.2mol的臭氧(O3),它們的質量
 
,它們所含的分子數(shù)
 
,原子數(shù)
 
,(以上三空填“相等”或“不相等”)它們的體積比(同溫、同壓)是
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

有A、B、C、D四種強電解質,它們在水中電離可產(chǎn)生表中離子(每種物質只含一種陰離子且互不重復).
陽離子 Na+、Ba2+、NH4+
陰離子 CO32-、Cl-、OH-、SO42-
已知:
①A、C溶液的pH均大于7,A、B的溶液中水的電離程度比純水大,A、D焰色反應的火焰均為黃色;
②C溶液和D溶液相遇時只觀察到有白色沉淀產(chǎn)生,B溶液和C溶液相遇時只觀察到有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生,A溶液和D溶液混合時無明顯現(xiàn)象.請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />(1)A是
 
,B是
 
,C是
 
,D是
 

(2)常溫,將1mL pH=12的C溶液加水稀釋至100mL,所得溶液中
c(H+)
c(OH-)
=
 

(3)常溫下,0.15mol?L-1的C溶液與0.20mol?L-1鹽酸混合,所得混合液的pH=13,則C溶液與鹽酸的體積比=
 

(4)將等體積、等物質的量濃度的B溶液和C溶液混合,反應后溶液中各種離子濃度由大到小的順序是
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

已知在高溫、高壓、催化劑作用下,1mol石墨轉化為金剛石,吸收1.9kJ的熱量.
(1)該反應
 
(填“是”或“不是”)吸熱反應.
(2)石墨和金剛石相比,
 
能量高,
 
更穩(wěn)定.
(3)推測石墨與金剛石各1mol在相同條件下燃燒,
 
放出的熱量多.

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科目:高中化學 來源: 題型:

為了更好的掌握周期表的應用,某同學在做氯、溴、碘性質遞變規(guī)律實驗時,自己設計了一套實驗方案,并記錄了有關實驗現(xiàn)象
實驗步驟 實驗現(xiàn)象
①將少量的氯水滴入到適量NaBr溶液中,再滴入少量的CCl4溶液并用力振蕩 A.溶液分為上下兩層,上層為無色,下層為橙紅色
②將少量的溴水滴入到適量KI溶液中,再滴入少量的CCl4溶液并用力振蕩 B.溶液分為上下兩層,上層為無色,下層為紫紅色
請你幫助該同學整理并完成實驗報告.
(1)實驗目的:研究
 
元素性質遞變規(guī)律.
(2)實驗用品:試劑:氯水,溴水,NaBr溶液,KI溶液,CCl4溶液
玻璃儀器:①
 
 

(3)此實驗的結論為
 

(4)氟、氯、溴、碘氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性大小順序(用分子式表示):
 

(5)該同學又做了另外一個實驗,向新制得的Na2S溶液中滴加新制的氯水.該實驗現(xiàn)象為
 
.此反應的離子方程式
 
.此實驗的結論為
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

現(xiàn)向一容積不變的2L密閉容器中充入4mol NH3和3mol O2,發(fā)生反應4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g),4min后,測得生成的H2O占混合氣體體積的40%,則下列表示此段時間內該反應的平均速率不正確的是( 。
A、v(N2)=0.125 mol?L-1?min-1
B、v(H2O)=0.375 mol?L-1?min-1
C、v(O2)=0.225 mol?L-1?min-1
D、v(NH3)=0.250 mol?L-1?min-1

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