题目

题型：不详难度：来源：

(14分)
含硫化合物在工业生产中有广泛的用途。
（1）对于可逆反应2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g) △H＜0，下列研究目的和图示相符的是       
（填序号）

序号	A	B	C	D
目的	压强对平衡的影响	温度对转化率的影响	增加O2浓度对速率的影响	浓度对平衡常数的影响
图示

（2）在500⁰C有催化剂存在的条件下，向容积为2L的甲乙两个密闭容器中均充入2molSO₂和1molO₂。甲保持容积不变，乙保持压强不变，充分反应后，均达平衡状态，此时SO₃的体积分数甲
      乙。（填“>”“<”或“="”" ）
（3）向2L的甲容器中充入2molSO₂、1molO₂，测得SO₂的平衡转化率与温度的关系如下图所示。

Ⅰ.在T₁温度下，反应进行到状态D时，v_正     v_逆。（填“>”“<”或“="”" ）
Ⅱ.T₃温度下，平衡时测得反应放出的热量为Q₁，在相同温度下若再向容器中通入2molSO₂、1molO₂，重新达到平衡，测得反应又放出热量Q₂ 。则下列说法中正确的是          。（填序号）
A．相同温度下新平衡时容器中的压强是原平衡时的两倍
B．Q₂一定大于Q₁
C．新平衡时SO₂的转化率一定大于80%
　
（4）在甲容器中充入一定量的SO₂和1.100molO₂，在催化剂作用下加热，当气体的物质的量减少0.315mol时反应达到平衡，此时测得气体压强为反应前的82.5%，则SO₂的转化率为                   。
　（5）若用氢氧化钠溶液吸收SO₂气体恰好得到酸式盐，已知该酸式盐溶液呈弱酸性，则溶液中各离子浓度由大到小的顺序为                           。（用离子浓度符号表示）
　（6）一定温度下，用水吸收SO₂气体，若得到pH=5的H₂SO₃溶液，则溶液中亚硫酸氢根离子和亚硫酸根离子的物质的量浓度之比为    　　          。（已知该温度下H₂SO₃的电离常数：K_a1=1.0×10^-2mol/L，K_a2=6.0×10^-3mol/L）

答案

(每空2分，共14分)                                                      
（1） C （有错计0分）
(2)   <  
(3)  I   >  II  B C（对一个计1分，有错计0分）
(4)   90%  
(5)  c (Na⁺) ＞c (HSO₃^—) ＞c (H⁺)＞c (SO₃^2—)＞c (OH^—) （有错计0分 ）
 （6）1/6 ×10^-2 或1.67 ×10^-3

解析

试题分析：（1）A、由图可知，P₁>P₂，压强增大，平衡正向移动，三氧化硫的体积分数应增大，与图不符，错误；B、该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，二氧化硫的转化率降低，与图不符，错误；C、增加氧气得浓度，正反应速率增大，逆反应速率不变，平衡正向移动，与图符合，正确；D、氧气浓度增大，但温度不变，平衡常数不变，与图不符，错误，答案选C。
（2）开始时甲、乙两容器的压强相同，达平衡时，甲容器的压强小于乙，所以甲容器需增大压强才能达到乙容器的压强，而增大压强，平衡正向移动，三氧化硫的体积分数增大，所以SO₃的体积分数甲<乙；
（3）I、T₁温度时A点代表此温度的二氧化硫平衡转化率，D点的二氧化硫的转化率低于A点，说明反应未达平衡，所以v_正>v_逆；
II、恒温恒容时再向甲容器中通入2molSO₂、1molO₂，反应物浓度是原来的2倍，在原平衡的基础上，平衡正向移动，正向是气体压强减小的方向，所以达新平衡时压强大于原平衡时的压强但小于两倍原平衡的压强，放出的热量比Q₁多，二氧化硫的转化率提高，所以答案选BC；
（4）设充入二氧化硫的物质的量为amol，每消耗2mol 二氧化硫，气体的总物质的量减少1mol，现在气体的物质的量减少0.315mol，说明消耗二氧化硫0.63mol，消耗氧气0.315mol，生成三氧化硫0.63mol，根据恒温下压强之比等于气体物质的量之比，有(a-0.63+0.63+1.1-0.315)/(a+1.1)=82.5%,解得a=0.7,所以SO₂的转化率为0.63mol/0.7mol×100%=90%；
（5）二氧化硫与氢氧化钠反应得酸式盐为亚硫酸氢钠，溶液呈酸性，说明HSO₃^—的电离程度大于水解程度，溶液中离子浓度的大小顺序为 c (Na⁺) ＞c (HSO₃^—) ＞c (H⁺)＞c (SO₃^2—)＞c (OH^—)
（6）溶液中的c (H⁺)=1×10^-5mol/L，平衡时K_a2=6.0×10^-3mol/L=c (SO₃^2—)c (H⁺)/c (HSO₃^—),所以c (HSO₃^—)/c (SO₃^2—)="c" (H⁺)/K_a2=1/6 ×10^-2。