Question

二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料，但也是大气的主要污染物．综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一．
（1）硫酸生产中，SO₂催化氧化生成SO₃：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
某温度下，SO₂的平衡转化率（a）与体系总压强（p）的关系如图1所示．根据图示回答下列问题：

①．将2.0mol SO₂和1.0mol O₂置于10L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10MPa．该反应的
平衡常数等于

 

．
②．平衡状态由A变到B时，平衡常数K（A）

 

K（B）（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）如图2，a、b是石墨电极，Z是滴有酚酞的饱和氯化钠溶液，通电一段时间后，在a棒附近看到颜色变红明显，则电源y是

 

极，实验过程中还能观察到的现象是

 

，a棒发生的电极反应式为

 

，b棒电极反应式为

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的计算,化学电源新型电池,转化率随温度、压强的变化曲线

专题：基本概念与基本理论

分析：（1）利用三段式法计算平衡浓度，根据平衡常数表达式计算，温度不变，则平衡常数K不变；
（2）a、b是石墨电极，Z是滴有酚酞的饱和氯化钠溶液，通电一段时间后，在a棒附近看到颜色变红明显，说明是溶液中氢离子在a棒得到电子生成氢气，所以a为阴极和电源负极相连，b为阳极与电源正极相连，阳极是氯离子失电子生成氯气，阴极是溶液中氢离子得到电子生成氢气；

解答： 解：（1）①由图象知，体系总压强为0.10MPa时SO₂的平衡转化率为0.8，则
       2SO₂（g）+O₂（g）

催化剂 .

△

2SO₃（g）
起始：2.0mol    1.0mol         0
转化：1.6mol    0.8mol         1.6mol
平衡：0.4mol    0.2mol         1.6mol
则平衡时：c（SO₂）=0.04mol/L，c（O₂）=0.02mol/L，c（SO₃）=0.16mol/L，
K=

c2(SO3)

c2(SO2)c(O2)

=

(0.16mol/L)2

(0.04mol/L)2×0.02mol/L

=800，
故答案为：800；
②平衡常数只受温度的影响，温度不变，则压强不变，平衡状态由A变到B时，则k（A）=k（B），
故答案为：=；
（2）a、b是石墨电极，Z是滴有酚酞的饱和氯化钠溶液，通电一段时间后，在a棒附近看到颜色变红明显，说明是溶液中氢离子在a棒得到电子生成氢气，所以a为阴极和电源负极相连，b为阳极与电源正极相连，阳极是氯离子失电子生成氯气，电极反应为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，阴极是溶液中氢离子得到电子生成氢气，电极反应我I：2H⁺+2e^-=H₂↑；
故答案为：正，正负极都产生气泡，2H⁺+2e^-=H₂↑，2Cl^--2e^-=Cl₂↑；

点评：本题考查化学平衡、平衡常数计算影响因素的理解应用，电解池原理的分析判断，题目难度中等，本题易错点为化学平衡常数的计算，注意计算过程的把握．