Question

【题目】2013年，“雾霾”成为年度关键词。近年来，对“雾霾”的防护与治理成为越来越重要的环境问题和社会问题：雾霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项组成。

(I)燃煤尾气中的SO2用NaOH溶液吸收形成NaHSO3溶液，在pH为4-7之间时电解，硫元素在铅阴极上被电解还原为Na2S2O4。Na2S2O4俗称保险粉，广泛应用子染料、印染、造纸、食品工业以及医学上。这种技术是最初的电化学脱硫技术之一。请写出该电解反应中阴极的电极方程式：____________。

(2)SO2经过净化后与空气混合进行催化氧化后制取硫酸我者硫酸铵，其中SO2发生催化氧化的反应为：2 SO2 (g)+ O2(g)2SO3(g)。若在T1℃、0.1MPa条件下，往一密闭容器通入SO2和O2(其中n(SO2):n(O2)=2:1)，测得容器内总压强与反应时间如图所示：

①图中A点时，SO2的转化率为____________。

②计算SO2催化氧化反应在图中B点的压强平衡常数K=_______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）

③若在T2℃，其他条件不变的情况下测得压强的变化曲线如图所示，则Tl__T2(填“>”、“<”、“=”)；其中C点的正反应速率vc(正)与A点的逆反应速率VA（逆）的大小关系为vc(正)____VA（逆）(填“>”、“<”、“=”)

Answer 1

【答案】 2HSO3－+ 2H++2e－ = S2O42－+2H2O 45% 24300 (Mpa)－1 < >

【解析】(I)电解:阴极上得电子,发生还原反应，2HSO3－+2H＋+2e－=S2O42－+2H2O；(2)①列出三段式，设氧气消耗物质的量为x，

2SO2（g）+O2（g）2SO3

起始量/mol 2a a 0

变化量/mol 2x x 2x

平衡/mol 2a-2x a-x 2x

图中A点时，气体物质的量0.085，则(2a-2x+a-x+2x)/(2a+a)=0.085/0.1，x=0.45a，SO2的转化率=0.45a×2/2a×100%=45%；②图中B点，列出三段式，设氧气消耗物质的量为y，

2SO2（g）+O2（g）?2SO3

起始量/mol 2a a 0

变化量/mol 2y y 2y

平衡量/mol 2a-2y a-y 2y

B点气体物质的量为 0.007，则(2a-2y+a-y+2y)/(2a+a)=0.07/0.1，y=0.9a，平衡常数K=（(0.007×1.8/(0.2a+0.1a+1.8a))2(0.007×0.2a/(0.2a+0.1a+1.8a))-2×(0.007×0.1a/(0.2a+0.1a+1.8a)）-1=24300（MPa）-1。即K==24300（MPa）-1。③图象分析可知，先拐先平温度高则T1＜T2，C点是平衡状态，A点反应未达到平衡状态，其中C点的正反应速率vC（正）与A点的逆反应速率vA（逆）的大小关系为vC（正）＞vA（逆）。