Question

PM_2.5（可入肺顆粒物）污染跟燃煤密切相關，燃煤還同時排放大量的SO₂和NO_X．旋轉噴霧干燥法是去除燃煤煙氣中二氧化硫的方法之一，工藝流程如圖1所示：
（1）寫出高速旋轉霧化器中發(fā)生反應的化學方程式

 

．
（2）500℃時，在催化劑存在條件下，分別將2mol SO₂和1mol O₂置于恒壓容器I和恒容容器Ⅱ中（兩容器起始容積均為2L），充分反應，二者均達到平衡后：
①兩容器中SO₃的體積分數(shù)關系是I

 

Ⅱ（填“＞”、“＜”或“=”）．若平衡時測得容器II中的壓強減小了30%，則該條件下的平衡常數(shù)K=

 

．
②t₁時刻分別向兩容器的平衡體系中加入2mol SO₃，則兩容器中SO₃的體積分數(shù)隨時間變化曲線圖圖2正確的是

 

（填序號）．

Answer 1

考點：化學平衡的計算,化學平衡建立的過程

專題：

分析：（1）高速旋轉霧化器中涉及反應為二氧化硫、氧氣和氫氧化鈣反應生成硫酸鈣；
（2）①根據(jù)壓強對化學平衡移動的影響知識來回答，反應體系中，壓強之比等于物質的量之比，根據(jù)三段式計算平衡濃度；
②根據(jù)壓強對速率和平衡影響分析，恒壓容器I和恒容容器Ⅱ中，分別向兩容器的平衡體系中加入2mol SO₃，平衡逆向進行，氣體的物質的量增大，恒壓容器I的體積增大，恒容容器Ⅱ的體積不變壓強增大，則容器Ⅱ的反應速率快達到平衡所用時間短，壓強大平衡向生成SO₃向進行，則容器Ⅱ中SO₃含量高．

解答： 解：（1）高速旋轉霧化器中涉及反應為二氧化硫、氧氣和氫氧化鈣反應生成硫酸鈣，反應的方程式為2SO₂+2Ca（OH）₂+O₂=2CaSO₄+2H₂O，
故答案為：2SO₂+2Ca（OH）₂+O₂=2CaSO₄+2H₂O；
（3）①對于反應：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），恒容容器相當于恒壓容器的基礎上加大壓強，化學平衡正向移動，SO₃的體積分數(shù)增大，所以Ⅰ＞Ⅱ；
將2mol SO₂和1mol O₂置于恒容容器II中，設容器中O₂的變化量為xmol，則x=3×30%=0.9，
                   2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
初始物質的量：2        1       0
變化物質的量：1.8      0.9     1.8
平衡物質的量：0.2      0.1     1.8
平衡濃度（mol/L）：0.1     0.05     0.9
K=

0．92

0．12×0.05

=1620； 
故答案為：＞；1620；
②恒壓容器I和恒容容器Ⅱ中，分別向兩容器的平衡體系中加入2mol SO₃，平衡逆向進行，氣體的物質的量增大，恒壓容器I的體積增大，恒容容器Ⅱ的體積不變壓強增大，則容器Ⅱ的反應速率快達到平衡所用時間短，壓強大平衡向生成SO₃向進行，則容器Ⅱ中SO₃含量高，所以圖A符合，
故答案為：A．

點評：本題涉及化學方程式的書寫、化學平衡的計算、化學平衡移動的影響因素，側重考查學生對數(shù)據(jù)的分析處理以及對知識的綜合應用，題目綜合性強，難度較大．