Question

【題目】SO2、CO、NO都是常見的大氣污染物。

（1）工業(yè)上常用SO2除去CO，生成物為S和CO2。已知：S(s)+O2(g)=SO2(g) H=a kJmol-1

CO(g)+ O2(g)=CO2(g) H=b kJmol-1則反應SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g)的H= kJmol-1。

（2）在其他條件相同的密閉容器中發(fā)生反應：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，分別測得SO2的平衡轉化率在不同壓強和溫度下的變化曲線如右圖所示。則：①A、B兩點對應的反應速率：(填“>”、“<”或“=”)。

②B、C兩點對應的化學平衡常數(shù)：(填“>”、“<”或“=”)。

（3）25℃時，用100mL0.1mol·L-1的NaOH溶液吸收SO2。當溶液中時，溶液顯_______性(填“酸”、“中”或“堿”)，溶液中__________mol·L-1。(已知：H2SO3的電離平衡常數(shù)Kal=1×10-2mol·L-1，Ka2=2×10-7mol·L-1)

（4）電解NO2制備NH4NO3，其工作原理如下圖所示。

①陽極電極反應式為________________________。

②為使電解產(chǎn)物全部轉化為NH4NO3，需補充物質A，則A的化學式為__________。

Answer 1

【答案】（1）2b-a（2）① < ② >（3）中 0.02（4）①NO2-e－+H2O =NO3-+2H＋ ②NH3

【解析】

試題分析：（1）已知：①S(s)+O2(g)=SO2(g) H=a kJmol-1，②CO(g)+ O2(g)=CO2(g) H=b kJmol-1，依據(jù)蓋斯定律②×2-①得到，則反應SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g)的H=（2b-a）kJ/mol。

（2）①由圖象分析可知AB兩點，溫度相同，二氧化硫的轉化率A<B，說明B點壓強大于A點的壓強，P1<P2，結合影響反應速率因素分析判斷，A點反應速率小于B點的反應速率。

②B、C兩點是在壓強相同條件下的平衡，溫度不同平衡常數(shù)不同，圖象分析可知B點二氧化硫轉化率大于C點轉化率，說明升溫平衡逆向進行，反應是放熱反應，B點平衡常數(shù)大于C點。

（3）依據(jù)溶液中電荷守恒分析判斷，溶液中存在電荷守恒c(H＋)+c(Na＋)=c(HSO3-)+2c(SO32-)+c(OH－)，因為c(Na＋)=c(HSO3-)+2c(SO32-)，c(H＋)=c(OH－)，溶液呈中性；利用平衡常數(shù)計算亞硫酸氫根離子的濃度，H2SO3的電離平衡常數(shù)Ka1=1×10-2molL-1，H2SO3HSO3-+H＋，c(Na＋)=c(HSO3-)+2c(SO32-)= 0.1mol/L①，Ka2=[c(SO32-)×c(H＋)]÷c(HSO3-)=2×10-7，c(H＋)=10-7mol/L②，計算①②得到c(HSO3-)= 0.02mol/L。

（4）①根據(jù)工作原理圖可知，陽極NO2失電子生成NO3-，則陽極電極反應式為NO2-e－+H2O =NO3-+2H＋；陰極電極反應式為NO2+7e-+8H+=NH4++2H2O，陰極、陽極得失電子相等配平然后相加得電解過程總反應的化學方程式為8NO2+5H2ONH4NO3+6HNO3，從反應可以看出，陽極產(chǎn)生的NO3-的物質的量大于陰極產(chǎn)生的NH4+的物質的量, 因此要使電解產(chǎn)物全部轉化為NH4NO3，需補充NH3 。