Question

【题目】SO2的含量是空气质量日报中一项重要检测指标，请结合所学知识回答下列问题．
（1）工业制硫酸过程中，SO2催化氧化的原理为： 2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）
T℃时，向某密闭容器中充入一定SO2（g）和O2（g），发生上述反应，测得SO2（g）的平衡转化率（a）与体系总压强（p）的关系如图1所示．

①a、b两点对应的平衡常数K（a）K（b）（填“＞”、“＜”或“=”，下同），SO2浓度c（a）c（b）．
②c点时，反应速率v（正）v（逆） ．
（2）电化学法处理SO2 ． 硫酸工业尾气中的SO2经分离后，可用于制备硫酸，同时获得电能，装置如图2所示（电极均为惰性材料）：
①M极发生的电极反应式为 ．
②若使该装置的电流强度达到2.0A，理论上每分钟应向负极通入标准状况下气体的体积为L（已知：1个e﹣所带电量为1.6×10﹣19C）．
（3）溶液法处理SO2 ． 已知常温下H2SO3和H2CO3的电离常数如表所示：

电离常数 酸	K1	K2
H2SO3	1.3×10﹣2	6.3×10﹣8
H2CO3	4.2×10﹣7	5.6×10﹣11

常温下，将SO2缓慢通入100mL 0.2molL﹣1的Na2CO3溶液中，当通入448mLSO2时（已折算为标准状况下的体积，下同），发生的离子方程式为；当通入896mLSO2时，所得溶液呈弱酸性，溶液中各离子浓度由大到小的顺序为

Answer 1

【答案】
（1）=；＞；＜
（2）SO2﹣2e﹣+2H2O=4H++SO42﹣；0.014
（3）SO2+H2O+CO32﹣=HCO3﹣+HSO3﹣；c（Na+）＞c（HSO3﹣）＞c（H+）＞c（SO32﹣）＞c（OH﹣）
【解析】解：（1）①平衡常数随温度变化，温度不变，平衡常数不变，所以K（a）=K（b），由图象可知压强越大SO2（g）的平衡转化率（a）越大，所以b点SO2（g）的平衡转化率比a点大，则SO2浓度c（a）＞c（b）， 所以答案是：=；＞；
②根据图象可知c点在平衡点上方，所以要达到平衡要向下移动即减小SO2（g）的平衡转化率即逆向移动，则v（正）＜v（逆），
所以答案是：＜；（2）①该装置是原电池，反应原理为二氧化硫、氧气和水反应生成硫酸，通入氧气的N电极是正极，原电池放电时，氢离子由负极移向正极，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，电极反应式为：O2+4e﹣+4H+=2H2O，负极M上，二氧化硫失电子和水反应生成硫酸，电极反应式为：SO2﹣2e﹣+2H2O=4H++SO42﹣ ，
所以答案是：SO2﹣2e﹣+2H2O=4H++SO42﹣；
②根据Q=It=2A×60s=120C，N= = =7.5×1020个，由

SO2～～～～	2e﹣
22.4	2×6.02×1023
V	7.5×1020

V= ≈0.014L，
所以答案是：0.014；（3）将当通入448mL即 =0.02molSO2缓慢通入100mL 0.2molL﹣1即0.1×0.2=0.02mol的Na2CO3溶液中时，则按1：1反应生成亚硫酸氢钠和碳酸氢钠，离子方程式为：SO2+H2O+CO32﹣=HCO3﹣+HSO3﹣；当通入896mL即 =0.04molSO2时，则按2：1反应生成亚硫酸钠、水和二氧化碳，则所得溶液即为亚硫酸钠溶液，电离大于水解显酸性，所以溶液中各离子浓度由大到小的顺序为：c（Na+）＞c（HSO3﹣）＞c（H+）＞c（SO32﹣）＞c（OH﹣），
所以答案是：SO2+H2O+CO32﹣=HCO3﹣+HSO3﹣；c（Na+）＞c（HSO3﹣）＞c（H+）＞c（SO32﹣）＞c（OH﹣）．
【考点精析】掌握化学平衡状态本质及特征和化学平衡的计算是解答本题的根本，需要知道化学平衡状态的特征：“等”即 V正=V逆>0；“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行；“定”即反应混合物中各组分百分含量不变；“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡；与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效）；反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%；产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%．