Question

【题目】研究NO2、SO2等大气污染气体的处理方法具有重要意义。一定温度下，NO2可氧化SO2，并发生如下反应：NO2(g)+SO2(g)NO(g)+SO3(g)+Q。完成下列填空：

（1）写出该反应平衡常数表达式K=___________________________。

（2）既能加快反应速度又能使平衡向正反应方向移动的条件是_______________（填序号）。

a. 加压 b. 移除SO3 c. 通入NO2 d. 加催化剂

（3）向恒定体积的密闭容器中分别充入1molNO2和1molSO2，测得不同温度、反应相同时间时，NO2的转化率如图所示。判断：

①反应中Q_____0（填“<”或“>”）。

②A、B、C三点的比较，正确的是________（填序号）。

a. 气体物质的量：n(A)>n(B)

b. 速率：v(B)>v(C)

c. SO3体积分数：B>C

（4）中科院研究团队通过模拟实验提出：①大气颗粒物上吸附较多水时，NO2加速氧化SO2，并生成一种二元强酸，写出该强酸的电离方程式_______________________________；

②大量施用氮肥，会增加空气中的NH3浓度，NH3可将上述二元强酸转化为对应盐（PM2.5的主要成分之一），写出该反应的化学方程式_______________________________。

（5）用Na2CO3溶液吸收SO2，放出无味气体并生成一种正盐，写出该反应的离子方程式_________________；将该正盐溶液中含S的微粒按浓度由大到小排序____________________。

Answer 1

【答案】 c ＜ c H2SO4→2H++SO42- 2NH3+H2SO4→(NH4)2SO4 CO32-+SO2→CO2↑+SO32- c(SO32-)>c(HSO3-)>c(H2SO3)

【解析】

(1)NO2(g)+SO2(g)NO(g)+SO3(g)+Q，平衡常数为生成物与反应物浓度幂之积的比值；为放热反应，既能加快反应速度又能使平衡向正反应方向移动，可通入反应物，增大反应物浓度；

(2)由图象可知B为平衡点，继续升高温度，转化率减小，说明平衡逆向移动；A、B、C三点，C温度最高，反应速率最大，B点转化率最大，则SO3体积分数最大，反应前后体积不变，则气体的物质的量不变；

(3)①大气颗粒物上吸附较多水时，NO2加速氧化SO2，并生成一种二元强酸，应生成硫酸；

②NH3可将上述二元强酸转化为对应盐，应生成硫酸铵；

(4)用Na2CO3溶液吸收SO2，放出无味气体并生成一种正盐，应生成二氧化碳和亚硫酸根离子，以第一步水解为主。

(1)NO2(g)+SO2(g)NO(g)+SO3(g)+Q，平衡常数为；为放热反应，既能加快反应速度又能使平衡向正反应方向移动，可通入反应物，增大反应物浓度；反应前后气体体积相同，则加压平衡不移动；加入催化剂，平衡不移动；

(2)由图象可知B为平衡点，继续升高温度，转化率减小，说明平衡逆向移动，则正反应为反应热反应，Q＞0；A、B、C三点，C温度最高，反应速率最大；B点转化率最大，则SO3体积分数最大；反应前后体积不变，则气体的物质的量不变，只有c正确，故答案为c；

(3)①大气颗粒物上吸附较多水时，NO2加速氧化SO2，并生成一种二元强酸，应生成硫酸，电离方程式为H2SO4＝2H++SO42﹣；

②NH3可将上述二元强酸转化为对应盐，应生成硫酸铵，方程式为2NH3+H2SO4＝(NH4)2SO4；

(4)用Na2CO3溶液吸收SO2，放出无味气体并生成一种正盐，应生成二氧化碳和亚硫酸根离子，离子方程式为CO32﹣+SO2＝CO2+SO32﹣，SO32﹣水解得到HSO3－，HSO3－再水解得到H2SO3，以第一步水解为主，离子浓度大小顺序为c(SO32﹣)＞c(HSO3﹣)＞c(H2SO3)。