Question

（14分） 2SO2(g)+ O2 (g) 2 SO3 (g)是生产硫酸的主要反应之一。下表是原料气按V(SO2):V(O2):V(N2)=7:11:82投料，在1．01×105Pa时，不同温度下SO2的平衡转化率。

温度/℃	400	500	600
SO2转化率/%	99．2	93．5	73．7

（1）该反应是______反应（填“放热”或“吸热”）。

（2）400℃，1．01×105Pa时，将含10 mol SO2的原料气通入一密闭容器中进行反应，平衡时SO2的物质的量是______mol。

（3）硫酸厂尾气（主要成分SO2、O2和N2）中低浓度SO2的吸收有很多方法。

①用氨水吸收上述尾气，若SO2与氨水恰好反应得到碱性的(NH4)2SO3溶液时，则有关该溶液的下列关系正确的是______（填序号）。

a． c + c(NH3?H2O)= 2[c()+ c()+ c(H2SO3)]

b． c()+ c(H+)= c()+ c()+ c(OH-)

c． c()> c() > c(OH-) > c(H+)

②用 MnO2与水的悬浊液吸收上述尾气并生产MnSO4。

i． 得到MnSO4的化学方程式是______。

ii．该吸收过程生成MnSO4时，溶液的pH变化趋势如图甲，SO2吸收率与溶液pH的关系如图乙。

 

图甲中pH变化是因为吸收中有部分SO2转化为H2SO4，生成H2SO4反应的化学方程式是______；由图乙可知pH的降低______SO2的吸收（填“有利于”或“不利于”），用化学平衡移动原理解释其原因是______。

 

Answer 1

（14分）

（1）放热 0．08

（2）①ac

i． SO2+ H2OH2SO3 MnO2+ H2SO3===MnSO4+H2O（或MnO2+ SO2==MnSO4）

ii． 2SO2+ 2H2O +O2 === 2H2SO4

不利于 溶液中存在 SO2+ H2O H2SO3H++，当溶液中酸性增强，平衡向左移动，使SO2从体系中溢出。

【解析】

试题分析：（1）温度升高二氧化硫的转化率降低，说明升高温度平衡逆向移动，所以正向为放热反应；

（2）该条件下二氧化硫的转化率为99．2%，所以10 mol SO2的原料气平衡时剩余10×(1-99．2%)=0．08mol SO2

（3）①根据物料守恒规律，c（NH4+）+c(NH3·H2O)=2c(H2SO3)+2c(SO32-)+ 2c(HSO3-)，a正确；b不符合电荷守恒规律，错误；（NH4）2SO3溶液为碱性溶液，说明SO32-的水解程度大于NH4+的水解程度，所以溶液中离子浓度的大小关系是c（NH4+）>c(SO32-)>c(OH-)>c(H+)，c正确；答案选ac；

②i．二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸与二氧化锰发生氧化还原反应生成硫酸锰，化学方程式为H2O+SO2H2SO3 MnO2+ H2SO3= MnSO4+H2O；

ii．SO2与水、氧气反应生成硫酸，化学方程式为2SO2+2H2O+ O2=2 H2SO4；由乙图可知，pH减小，二氧化硫的吸收率下降，所以pH的降低不利于SO2的吸收；因为二氧化硫溶于水后存在平衡H2O+SO2H2SO3 H++ HSO3-，当溶液中酸性增强，平衡向左移动，使二氧化硫从体系中逸出。

考点：考查反应的能量变化，化学平衡的移动，溶液中离子浓度的大小比较，化学方程式的判断与书写