Question

【题目】SO2、CO、NO都是常见的大气污染物。

（1）工业上常用SO2除去CO，生成物为S和CO2。已知：S(s)+O2(g)=SO2(g) H=a kJmol-1

CO(g)+ O2(g)=CO2(g) H=b kJmol-1则反应SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g)的H= kJmol-1。

（2）在其他条件相同的密闭容器中发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，分别测得SO2的平衡转化率在不同压强和温度下的变化曲线如右图所示。则：①A、B两点对应的反应速率：(填“>”、“<”或“=”)。

②B、C两点对应的化学平衡常数：(填“>”、“<”或“=”)。

（3）25℃时，用100mL0.1mol·L-1的NaOH溶液吸收SO2。当溶液中时，溶液显_______性(填“酸”、“中”或“碱”)，溶液中__________mol·L-1。(已知：H2SO3的电离平衡常数Kal=1×10-2mol·L-1，Ka2=2×10-7mol·L-1)

（4）电解NO2制备NH4NO3，其工作原理如下图所示。

①阳极电极反应式为________________________。

②为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，则A的化学式为__________。

Answer 1

【答案】（1）2b-a（2）① < ② >（3）中 0.02（4）①NO2-e－+H2O =NO3-+2H＋ ②NH3

【解析】

试题分析：（1）已知：①S(s)+O2(g)=SO2(g) H=a kJmol-1，②CO(g)+ O2(g)=CO2(g) H=b kJmol-1，依据盖斯定律②×2-①得到，则反应SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g)的H=（2b-a）kJ/mol。

（2）①由图象分析可知AB两点，温度相同，二氧化硫的转化率A<B，说明B点压强大于A点的压强，P1<P2，结合影响反应速率因素分析判断，A点反应速率小于B点的反应速率。

②B、C两点是在压强相同条件下的平衡，温度不同平衡常数不同，图象分析可知B点二氧化硫转化率大于C点转化率，说明升温平衡逆向进行，反应是放热反应，B点平衡常数大于C点。

（3）依据溶液中电荷守恒分析判断，溶液中存在电荷守恒c(H＋)+c(Na＋)=c(HSO3-)+2c(SO32-)+c(OH－)，因为c(Na＋)=c(HSO3-)+2c(SO32-)，c(H＋)=c(OH－)，溶液呈中性；利用平衡常数计算亚硫酸氢根离子的浓度，H2SO3的电离平衡常数Ka1=1×10-2molL-1，H2SO3HSO3-+H＋，c(Na＋)=c(HSO3-)+2c(SO32-)= 0.1mol/L①，Ka2=[c(SO32-)×c(H＋)]÷c(HSO3-)=2×10-7，c(H＋)=10-7mol/L②，计算①②得到c(HSO3-)= 0.02mol/L。

（4）①根据工作原理图可知，阳极NO2失电子生成NO3-，则阳极电极反应式为NO2-e－+H2O =NO3-+2H＋；阴极电极反应式为NO2+7e-+8H+=NH4++2H2O，阴极、阳极得失电子相等配平然后相加得电解过程总反应的化学方程式为8NO2+5H2ONH4NO3+6HNO3，从反应可以看出，阳极产生的NO3-的物质的量大于阴极产生的NH4+的物质的量, 因此要使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充NH3 。