Question

8．回答下列問題：
（1）SO₂是造成空氣污染的主要原因，利用鈉堿循環(huán)法可除去SO₂．鈉堿循環(huán)法中，吸收液為Na₂SO₃溶液，該吸收反應的離子方程式是SO₂+SO₃^2-+H₂O=2HSO₃^-．常溫下，Na₂SO₃溶液的pH＞7．原因是SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-（用離子方程式表示）．
（2）利用催化氧化反應將SO₂轉(zhuǎn)化為SO₃是工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的關(guān)鍵步驟．
已知：SO₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）?SO₃（g）△H=-98kJ•mol^-1．某溫度下該反應的平衡常數(shù)K=$\frac{10}{3}$．
①該溫度下，向100L的恒容密閉容器中，充入3.0mol SO₂（g）、16.0mol O₂（g）和3.0mol SO₃（g），則反應開始時v_（正）＜ v_（逆）（填“＜”、“＞”或“=”）．
②該溫度下，向一體積為2L的恒容密閉容器中充入2.0mol SO₂和1.0molO₂，反應一段時間后容器壓強為反應前的80%，此時SO₂的轉(zhuǎn)化率為60%．

Answer 1

分析 （1）Na₂SO₃溶液吸收SO₂氣體生成NaHSO₃；常溫下SO₃^2-水解使得溶液顯堿性，且分步水解，據(jù)此可寫出水解反應離子方程式；
（2）①計算此時濃度商Qc，若Qc=K，處于平衡狀態(tài)，若Qc＜K，反應向正反應進行，若Qc＞K，反應向逆反應進行，進而判斷v（正）、v（逆）相對大��；
②恒溫恒壓下，壓強之比等于物質(zhì)的量之比，計算平衡時混合氣體總物質(zhì)的量，再利用差量法計算轉(zhuǎn)化的二氧化硫物質(zhì)的量，進而計算二氧化硫轉(zhuǎn)化率．

解答 解：（1）Na₂SO₃溶液吸收SO₂氣體生成NaHSO₃，時發(fā)生反應的離子方程式為：SO₂+SO₃^2-+H₂O=2HSO₃^-；Na₂SO₃為強堿弱酸鹽，SO₃^2-水解使得溶液顯堿性，pH＞7，且分步水解，水解反應離子方程式為SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-；
故答案為：SO₂+SO₃^2-+H₂O=2HSO₃^-；＞；SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-；
（2）①此時濃度商Qc=$\frac{0.0{3}^{2}}{0.0{3}^{2}×0.06}$=$\frac{50}{3}$＞K=$\frac{10}{3}$，反應向逆反應進行，則v（正）＜v（逆），
故答案為：＜；
②恒溫恒壓下，壓強之比等于物質(zhì)的量之比，則平衡后混合氣體物質(zhì)的量為（2+1）mol×$\frac{1.6L}{2L}$=2.4mol，則：
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△n
2                                                     1
1.2mol                                            3mol-2.4mol=0.6mol
則SO₂的平衡轉(zhuǎn)化率為$\frac{1.2mol}{2mol}$×100%=60%，
故答案為：60%．

點評 本題考查鹽類的水解、化學平衡計算與影響因素、平衡常數(shù)應用、電化學原理及有關(guān)計算等，（3）中C選項為易錯點，學生容易考慮平衡移動，忽略體積變化，（5）中注意加入的水部分參加反應，利用總反應式進行計算，難度中等．