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(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______。
(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。

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。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(17分)H2O2是一种强氧化剂,被广泛应用于水处理及卫生消毒等方面。
(1)H2O2不稳定,当其中含Fe2+时,会发生反应:
,则Fe2+在此过程中所起的作用是______________,当生成336mL O2(标准状况)时,反应中转移电子的物质的量为_______mol。
(2)下表是在常压、60℃和不同pH条件下,6mL30% H2O2在60min内释放出氧气的体积。则下列说法正确的是___________。

a.pH越大,H2O2的分解速率越大
b.pH在9左右,H2O2的分解速率最大
c.6mL 30% H2O2分解最多释放出的氧气的体积为639mL
d. pH=5.50时,0~60min内,v(O2)=1.5mL
(3)溶液中H2O2的残留量可用一定浓度的酸性KMnO4溶液来测定,反应中MnO4-
被还原为Mn2+,该反应的离子方程式为______________。
(4)科学工作者以Ir-Ru/Ti为阳极、ACFC为阴极,在酸性环境、不断通入空气的条件下直接电解水来制备H2O2。电解过程中,阳极区溶液的pH_     (填“增大”“不变”或“减小”),阴极产生H2O2的电极反应式为_______。若不通空气,则阴极得到的产物是_______ 。
(5)己知断裂1mol化学键所需的能量
143,H-O为463。则.

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下图是可逆反应X + Y  Z 在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线,下列叙述不正确的是   (  )  
A.t1时,正反应速率大于逆反应速率
B.t2时,达到该条件下的最大反应限度
C.t2- t3,反应不再发生,各物质的浓度相等
D.t3后,该反应的反应限度有可能被外界条件改变

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科目:高中化学 来源:不详 题型:计算题

在一定条件下,在容积为2L的密闭容器中,将2mol气体M和3mol气体N混合,发生如下反应:2M(g)+ 3N(g) x Q(g)+3R(g),经2min达平衡,生成2.4molR,并测得Q的浓度为0.4mol/L。求:
(1)用气体M来表示该反应的化学反应速率是多少?
(2)反应前后的压强比是多少?
(3)N的转化率是多少?
(4)平衡时气体Q所占的体积分数为多少?

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科目:高中化学 来源:不详 题型:问答题

(16分)大气中的部分碘源于O3对海水中I-的氧化。将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究。
(1)O3将I-氧化成I2的过程由3步反应组成:
①I-(aq)+ O3(g)==IO-(aq)+O2(g)              △H1
②IO-(aq)+H+(aq)HOI(aq)   △H2
③HOI(aq)+ I-(aq)+ H+(aq)I2(aq)+H2O(l)    △H3
总反应的化学方程式为______,其反应△H=______。
(2)在溶液中存在化学平衡:I2(aq)+I-(aq)I3-(aq),其平衡常数表达式为_______。
(3)为探究Fe2+对氧化I-反应的影响(反应体系如图13),某研究小组测定两组实验中I3-浓度和体系pH,结果见图14和下表。
  
编号
反应物
反应前pH
反应后pH
第1组
O3+ I-
5.2
11.0
第2组
O3+ I-+ Fe2+
5.2
4.1
①第1组实验中,导致反应后pH升高的原因是_______。
②图13中的A为           。由Fe3+生成A的过程能显著提高I-的转化率,原因是_______。
③第2组实验进行18s后,I3-下降。导致下降的直接原因有(双选)______。
A.c(H+)减小     B.c(I-)减小     C.I2(g)不断生成      D.c(Fe3+)增加
(4)据图14,计算3~18s内第2组实验中生成I3-的平均反应速率(写出计算过程,结果保留两位有效数字)。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

据报道,美国已经找到名为Trans的铁系催化剂,使氮气和氢气能在常温常压下合成氨。该催化剂的作用是                                     
A.降低生产能耗B.使反应物的化学键不需破坏
C.使反应更完全D.使反应放出更多的热量

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列各组金属与酸的反应,反应刚开始时,放出H2的速率最大的是(    )
 
金属(粉末状)/mol
酸的浓度及体积
反应温度
A
Mg
0.1
3mol·L-1盐酸
10mL
25℃
B
Fe
0.1
3mol·L-1盐酸
10mL
25℃
C
Mg
0.1
3mol·L-1硫酸
10mL
25℃
D
Mg
0.1
6mol·L-1硝酸
10mL
60℃

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),能增大正反应速率的措施是(  )
A.通入大量O2B.增大容器容积
C.移去部分SO3D.降低体系温度

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

反应4A(s)+3B(g)=2C(g)+D(g),经过2 min,B的浓度减少0.6 mol/L,对此反应速率的表示正确的是(  )
A.用A表示的反应速率为0.4 mol/(L·min)
B.分别用B、C、D表示的反应速率的比值为3∶2∶1
C.在2 min末的反应速率,用B表示是:0.3 mol/(L·min)
D.在这2 min内用D表示的化学反应速率为:0.1 mol/(L·min)

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