位置：首页 > 习题库 >

燃煤烟气中含有大量SO2和NO，某科研小组研究SO2和NO的吸收方法。回答下列问题：(1)已知SO2(g)＋O...

习题库3.16W

问题详情：

燃煤烟气中含有大量SO2和NO，某科研小组研究SO2和NO的吸收方法。

回答下列问题：

(1)已知SO2(g)＋O3(g)SO3(g)＋O2(g)

ΔH1＝－241.6 kJ· mol－1

NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g)

ΔH2＝－199.8 kJ· mol－1

则反应SO3(g)＋NO(g)SO2(g)＋NO2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。

(2)在恒温条件下，向2 L恒容密闭容器中加入1 mol NO和1 mol O3发生反应NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g)，2 min时达到平衡状态。

①若测得2 min内v(NO)＝0.21 mol· L－1· min－1，则平衡时NO的转化率α1＝________；若其他条件保持不变，在恒压条件下进行，则平衡时NO的转化率α2________α1(填“>”“<”或“＝”)。

②保持温度不变，向2 min后的平衡体系中再加入0.3 mol NO2和0.04 mol NO，此时平衡将向________(填“正”或“逆”)方向移动。

③该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示，反应在ttt5时刻均达到平衡状态。tt6时刻都只改变了某一个条件，则t2时刻改变的条件是________，t6时刻改变的条件是________，t4时刻改变条件后v正________v逆(填“>”“<”或“＝”)。

(3)处理烟气中SO2也可采用碱液吸收法。已知25 ℃时，K(NH3·H2O)＝1.8×10－5；H2SO3的Ka1＝1.5×10－2，Ka2＝1.0×10－7；Ksp(CaSO4)＝7.1×10－5。

第1步：用过量的浓氨水吸收SO2，并在空气中氧化；

第2步：加入石灰水，发生反应Ca2＋＋2OH－＋2NH＋SOCaSO4↓＋2NH3·H2O。

①25 ℃时，0.1 mol·L－1(NH4)2SO3溶液呈________(填“**”“碱*”或“中*”)。

②计算第2步反应的平衡常数K＝________________________(列出计算式即可)。

【回答】

*　(1)＋41.8　

(2)①84%　＝　②逆　③升高温度(或增大生成物的浓度)　使用催化剂(或增大压强)　>　

(3)①碱*　②

解析　(1)已知①SO2(g)＋O3(g)SO3(g)＋O2(g)ΔH1＝－241.6 kJ· mol－1

②NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g)　ΔH2＝－199.8 kJ· mol－1

②－①得，反应SO3(g)＋NO(g)SO2(g)＋NO2(g)　ΔH＝－199.8 kJ· mol－1＋241.6 kJ· mol－1＝＋41.8 kJ· mol－1。

(2)①　　　 NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g)

起始(mol) 1 1 0 0

转化(mol) x x x x

平衡(mol) 1－x 1－x x x

v(NO)＝÷2 min＝0.21 mol·L－1· min－1，所以x＝0.84 mol，则平衡时NO的转化率α1＝0.84 mol÷1 mol×100%＝84%；NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g)，由于这个反应是反应前后气体体积相等的反应，若其他条件保持不变，在恒压条件下进行，平衡不移动，则平衡时NO的转化率α2＝α1。

②　　　　　　NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g)

： 0.16 0.16 0.84 0.84

保持温度不变，向2 min后的平衡体系中再加入0.3 mol NO2和0.04 mol NO，根据平衡常数与浓度商的关系可知，平衡应该向逆反应方向移动。

③t2时刻v逆增大，改变的条件是升高温度或增大生成物的浓度；t6时刻平衡不移动，NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g)，由于这个反应是反应前后气体体积相等的反应，故改变的条件是使用催化剂或增大压强；由图像可知，t4时刻v逆减小，则v正>v逆。

(3)①由题可知25 ℃时，K(NH3·H2O)＝1.8×10－5；H2SO3的Ka1＝1.5×10－2，Ka2＝1.0×10－7，因为H2SO3的Ka2＝1.0×10－7比NH3·H2O的K(NH3·H2O)＝1.8×10－5小，所以SO水解程度比NH的水解程度大，故25 ℃时，0.1 mol·L－1(NH4)2SO3溶液呈碱*。