Question

工業(yè)廢氣、汽車尾氣排放出的SO₂、NO_x等，是形成霧霾的重要因素．霾是由空氣中的灰塵、硫酸、硝酸、有機碳氫化合物等粒子形成的煙霧．
（1）NOx和SO₂在空氣中存在下列平衡：
2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H=-113.0kJ?mol^-1
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ?mol^-1
SO₂通常在二氧化氮的存在下，進一步被氧化，生成SO₃．
①寫出NO₂和SO₂反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

 

．
②隨溫度升高，該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)變化趨勢是

 

．
（2）提高2SO₂+O₂?2SO₃反應(yīng)中SO₂的轉(zhuǎn)化率，是減少SO₂排放的有效措施．
①T℃時，在1L的密閉容器中加入2.0mol SO₂ 和1.0mol O₂，5min后反應(yīng)達到平衡，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為50%，該反應(yīng)的平衡常數(shù)是

 

．
②在①中條件下，反應(yīng)達到平衡后，改變下列條件，能使SO₂的轉(zhuǎn)化率提高的是

 

（填字母）．
a．溫度和容器體積不變，充入1.0mol He
b．溫度和容器體積不變，充入1.0mol O₂
c．在其他條件不變時，減少容器的體積
d．在其他條件不變時，改用高效催化劑
e．在其他條件不變時，升高體系溫度
（3）用氫氧化鈉溶液吸收含二氧化硫的廢氣．
①寫出等物質(zhì)的量的氫氧化鈉與二氧化硫反應(yīng)的離子方程式是

 

．
②經(jīng)測定上述反應(yīng)后的溶液呈酸性．
a．寫出各種離子濃度由大到小的順序是

 

．
b．c（SO₃^2-）

 

（填“＞”“=”或“＜”）c（H₂SO₃），其原因是

 

．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡常數(shù)的含義,熱化學(xué)方程式,化學(xué)平衡的影響因素,離子濃度大小的比較

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）根據(jù)蓋斯定律來求解，正反應(yīng)如果是吸熱反應(yīng)，溫度越高K值越大；
（2）①用三行式來求平衡常數(shù)，②外界條件改變導(dǎo)致平衡正向移動；
（3）①等物質(zhì)的量的二氧化硫和氫氧化鈉反應(yīng)生成NaHSO₃；
②經(jīng)測定上述反應(yīng)后的溶液呈酸性，說明電離大于水解，根據(jù)電荷守恒、物料守恒和質(zhì)子守恒來判斷離子間濃度的大小關(guān)系．

解答： 解：（1）①根據(jù)蓋斯定律來求解，2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H=-113.0kJ?mol^{-1 ①}；2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ?mol^-1②然后用（②-①）÷2得：NO₂（g）+SO₂（g）=SO₃（g）+NO（g）△H=-41.8 kJ?mol^-1，故答案為：NO₂（g）+SO₂（g）=SO₃（g）+NO（g）△H=-41.8 kJ?mol^-1；
②因為正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以升高溫度平衡常數(shù)減小，故答案為：減小；
（3）①則1L密閉容器在5min內(nèi)各物質(zhì)濃度發(fā)生的變化如下：
                2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（g），
起始濃度（mol/L） 2        1       0
變化濃度（mol/L） 1        0.5     1
平衡濃度（mol/L） 1        0.5     1
該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K=

12

12×0.5

=2
故答案為：2；
②a．溫度和容器體積不變，充入1.0mol He，平衡不移動，SO₂的轉(zhuǎn)化率不變，故a不選；
b．溫度和容器體積不變，充入1.0mol O₂，平衡正向移動，SO₂的轉(zhuǎn)化率提高，故選b；
c．在其他條件不變時，減少容器的體積，相當(dāng)于增大壓強，平衡正向移動，SO₂的轉(zhuǎn)化率提高，故選c；
d．在其他條件不變時，改用高效催化劑，平衡不移動，SO₂的轉(zhuǎn)化率不變，故d不選；
e．在其他條件不變時，升高體系溫度，平衡逆向移動，SO₂的轉(zhuǎn)化率變小，故e不選；
故答案為：b c；
（3）①等物質(zhì)的量的二氧化硫和氫氧化鈉反應(yīng)生成NaHSO₃，離子方程式為SO₂+OH^-=HSO₃^-，故答案為：SO₂+OH^-=HSO₃^-；
②a、亞硫酸氫鈉，溶液顯酸性，說明亞硫酸氫根的電離程度大于水解程度，溶液中的離子濃度大小關(guān)系為：c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-），故答案為：c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）；
b、亞硫酸氫鈉，溶液顯酸性，說明亞硫酸氫根的電離程度大于水解程度，故答案為：＞；溶液顯酸性，說明亞硫酸氫根的電離程度大于水解程度．

點評：本題考查了化學(xué)平衡的計算，題目難度中等，主要涉及了轉(zhuǎn)化率的計算、化學(xué)平衡常數(shù)的計算，試題側(cè)重對學(xué)生基礎(chǔ)知識的訓(xùn)練和檢驗，有利于提高學(xué)生靈活運用所學(xué)知識解決實際問題的能力．