Question

【題目】SO2是評價空氣質量的污染物之一，主要來源于硫酸工廠的尾氣和含硫燃料的燃燒。

（1）硫酸廠尾氣一般采用吸收法處理。

①已知Ka（H2SO3）=1.54x10-2,Ka（HSO3-）=1.02x10-7,Kb（NH3·H2O）=1.77x10-5,將標準狀況下11.2L SO2通入到2L0.5mol·L-1的氨水中，所得溶液中溶質是__________（填化學式），該溶液呈______________（填“酸”“堿”或“中”）性。

②下列關于①所得的溶液的關系正確的是_____________（填序號）。

A．2[c（NH4+）+c（NH3·H2O）]=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（HSO3-）＞c（H+）

D．c（NH4+）+c（OH-）=c（HSO3-）+2c（H2SO3）+c（H+）

③常溫下，若用1LNaOH溶液吸收0.01mol SO2，完全吸收后溶液中c（Na+）= c（SO32-）+c（HSO3-）+ c（H2SO3），則原NaOH溶液的pH值為___________。

（2）燃煤煙氣中可通過下列反應實現硫的回收：SO2（g）+2CO（g）2CO2（g）+S（l）

①該反應的平衡常數表達式是____________。

②恒溫恒壓下，5分鐘時，反應到達平衡，氣體密度減小16g·L-1，則0-5分鐘內CO的反應速率是__________，若升高溫度氣體的密度增加，則該反應的△H__________0（填“＞”或“＜”）。

③下列措施，既能提高該反應的反應速率，又能提高SO2的吸收率的是__________（填序號）。

A． 加壓 B．增加SO2的濃度

B． 升高溫度 D．移走產物

（3）SO2還能被多種物質吸收。

①寫出SO2與Ba（NO3）2溶液反應的離子方程式：_______________。

②如果用含等物質的量溶質的下列個溶液分別吸收SO2，則理論吸收量由多到少的順序是__________（用序號排序）。

A． H2S B．Na2SO3

C．BaCl2 D．酸性KMnO4

Answer 1

【答案】（1）①（NH4）2SO3；堿性；②C；③12

（2）①；②0.2mol/Lmin；<；③A

（3）①2NO3-+3Ba2++3SO2+2H2O=2NO+3BaSO4↓+4H+；②DBAC

【解析】

試題分析：（1）①標準狀況下11.2L SO2的物質的量為0.5mol，含氨的物質的量為2L×0.5mol·L-1=1mol的氨水中，所得溶液中溶質是（NH4）2SO3；由于Ka（HSO3-）=1.02x10-7小于Kb（NH3·H2O）=1.77x10-5，所以該溶液呈堿性。故答案為：（NH4）2SO3；堿性；

②①所得的溶液的溶質為（NH4）2SO3。A．依據質量數：c（NH3）+c（NH4+）+c（NH3·H2O）=2[c（SO32-）+c（HSO3-）+c（H2SO3）]，故A錯誤；B．依據電荷守恒：c（NH4+）+c（H+）= 2c（SO32-）+c（HSO3-）+c（OH-），故B錯誤；C．（NH4）2SO3溶液中離子濃度大小關系為：c（NH4+）＞c（SO32-）＞c（OH-）＞c（HSO3-）＞c（H+），故C正確；D．依據質量守恒關系式，且溶液呈堿性，則c（NH4+）+ c（OH-）＞c（HSO3-）+2c（H2SO3）+ c（H+），故D錯誤。故答案為：C；

③常溫下，若用1LNaOH溶液吸收0.01molSO2，完全吸收后溶液中c（Na+）= c（SO32-）+c（HSO3-）+ c（H2SO3），說明n（NaOH）=n（SO2）=0.01mol，則原NaOH溶液的c（H+）=Kw/c（OH-）=10-12mol/L，pH值為12。故答案為：12；

（2）①燃煤煙氣中可通過下列反應實現硫的回收：SO2（g）+2CO（g）2CO2（g）+S（l），則該反應的平衡常數表達式是。故答案為：；

②已知恒溫恒容下，S不是氣體，且5分鐘時，反應到達平衡，氣體密度減小16g·L-1，則0-5分鐘內CO的濃度變化量為：△c（CO）=2×16g·L-1÷32g/mol=1.0mol/L，v（CO）=1.0mol/L÷5min=0.2mol/L min；依據方程式可知，S不是氣體，該反應的正反應是氣體密度減小的反應，若升高溫度氣體的密度增加，則該反應的△H＜0。故答案為：0.2mol/L min；< ；

③A．加壓化學反應速率增大，平衡向正反應方向移動，SO2的吸收率提高，故A正確；B．增加SO2的濃度化學反應速率增大，平衡向正反應方向移動，但SO2的吸收率降低，故B錯誤；C．升高溫度化學反應速率增大，平衡向逆反應方向移動，SO2的吸收率降低，故C錯誤；D．移走產物化學反應速率減小，平衡向正反應方向移動，SO2的吸收率提高，故D錯誤。故答案為：A；

（3）①SO2還能被Ba（NO3）2溶液吸收，SO2與Ba（NO3）2溶液反應的離子方程式：2NO3-+3Ba2++3SO2+2H2O = 2NO+3BaSO4 ↓+4H+。

②依據化學方程式可知，如果均用含1mol溶質的下列個溶液分別吸收SO2，則理論吸收量A．H2S吸收0.5mol；B．Na2SO3吸收1mol；C．BaCl2與SO2不反應，不能吸收SO2；D．酸性KMnO4吸收2.5mol。即由多到少的順序是DBAC。故答案為：DBAC。