Question

【題目】利用反應NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)+Q（Q>0）可處理NO2、SO2等大氣污染物，具有十分重要的意義。

完成下列填空。

(1)該反應中被氧化的元素是_____；寫出該反應的平衡常數表達式：K=_____。

(2)若將NO2(g)和SO2(g)置于一密閉容器中進行上述反應。下列說法能表明反應達到平衡狀態的是______（選填編號）。

a.混合氣體顏色保持不變 b.NO2和NO的體積比保持不變

c.每消耗1mol SO2的同時生成1mol SO3 d.體系中氣體密度保持不變

(3)一定溫度下，在容積為V L的容器中發生上述反應，t min內，SO2的物質的量下降了a mol，則這段時間內v(NO)=_______（用相關字母表示并注明單位）。

(4)請寫出兩種能提高SO2轉化率的措施：_________。

(5)亞硫酸溶液久置，pH會變小，請用化學方程式表示其原因___。

(6)將SO2持續通入NaOH溶液中，溶液中SO32-的濃度變化如圖所示，請解釋原因。__________。

Answer 1

【答案】SO2中+4價的S ab mol/(L·min) 通入NO2、移走NO或SO3、降低溫度、通入O2等（任寫兩種） 2H2SO3 +O2=2H2SO4 SO2與OH-反應生成SO32-，因此SO32-濃度增大；繼續通入SO2時，SO2與SO32-反應生成HSO32-，導致SO32-濃度減小

【解析】

(1)氧化還原反應中所含元素化合價升高被氧化、化合價降低被還原；化學反應的平衡常數K=；

(2)平衡標志是用同一物質表示的正、逆反應速率相同，各成分濃度保持不變；

(3)同一反應，不同反應物或生成物的速率之比等于化學計量數之比，且v=；

(4)可結合影響平衡的因素分析，通過改變影響平衡的條件，促進平衡正向移動，提高SO2的轉化率；

(5)亞硫酸具有較強還原性，易被空氣中的氧氣氧化生成硫酸，硫酸為強酸，由此分析放置亞硫酸pH變小的原因；

(6)SO2溶于NaOH溶液生成Na2SO3，隨著反應的進行，溶液中SO32-增大，當NaOH完全反應后，繼續通入SO2，Na2SO3會與SO2反應生成NaHSO3，溶液中SO32-濃度降低。

(1)反應NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)中S元素化合價從反應前SO2的+4升高為SO3的+6，被氧化；根據平衡常數的含義可知此反應的平衡常數表達式：K=；

(2)a.平衡混合物中只有NO2是紅棕色的氣體，其它氣體均無色，若混合氣體顏色保持不變， 則NO2濃度不變，證明反應達到平衡狀態，a正確；

b.在反應過程中NO2和NO的體積之比為變量，則當NO2和NO的體積之比保持不變，能說明反應達到平衡，b正確；

c.每消耗1mol SO2的同時生成1mol SO3，說明反應正向進行，不能證明反應達到平衡，c錯誤；

d.反應前后氣體質量不變，氣體的體積不變，則反應過程中體系的氣體密度始終不變，因此體系氣體密度不變不能證明反應達到平衡，d錯誤；

故合理選項是ab；

(3)一定溫度下，在容積為V L的容器中發生上述反應，t min內，SO2的物質的量下降了a mol，則這段時間內v(SO2)=mol/(L·min)；

(4)此反應的正反應為吸熱反應，根據平衡移動原理，通入NO2、移或通入O2、走NO或SO3、降低溫度均能促進平衡正向移動，達到提高SO2的轉化率目的；

(5)亞硫酸為弱酸，但其還原性較強，易被空氣中氧化氧化，發生2H2SO3+O2=2H2SO4，生成的硫酸為強酸，強酸完全電離產生自由移動的離子，因此可使溶液酸性增強，使pH減小；

(6)在NaOH溶液中不斷通SO2，開始時SO2與OH-反應生成SO32-，使溶液中SO32-濃度增大；隨著反應的進行，當通入SO2過量時，H2O、SO2與SO32-反應生成HSO3-，導致SO32-濃度又逐漸減小。