Question

硫元素的化合物在生产、生活中有着广泛的应用．（1）400℃，1.01×105Pa下，容积为1.0L的密闭容器中充入0

硫元素的化合物在生产、生活中有着广泛的应用．（1）400℃，1.01×105Pa下，容积为1.0L的密闭容器中充入0.5molSO2，（g）和0.3molO2 （g），发生2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-198kJ?mol-1反应中n（SO3）和n（O2）随时间变化的关系如图1所示．反应的平衡常数K=______；0到10min内用SO2：表示的平均反应速率______．更具图1中信息，判断下列叙述中正确的是______（填序号）．A．a点时刻的正反应速率比b点时刻的大B．c点时刻反应达到平衡状态C．d点和e点时刻的c（O2）相同D．若500℃，1.01×105Pa下，反应达到平衡时，n（ SO3）比图中e点时刻的值大（2）用NaOH溶液吸收工业废气中的SO2，当吸收液失去吸收能力时，25℃时测得溶液的pH=5.6，溶液中Na+，H+，SHO3-，SO32-离子的浓度由大到小的顺序是______（3）可通过电解法使（2）中的吸收液再生而循环利用（电极均为石墨电极），其工作示意图如图2：HSO3?在阳极室反应的电极反应式为______．阴极室的产物______．

Answer 1

（1）由图1可知，10min到达平衡，平衡时三氧化硫的物质的量为0.4mol，则三氧化硫的平衡浓度为

0.4mol

1L

=0.4mol/L，则：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
开始（mol/L）：0.5      0.3      0
变化（mol/L）：0.4      0.2      0.4
平衡（mol/L）：0.1      0.1      0.4
故平衡常数k=

0．42

0．12×0.1

=160，
故v（SO₃）=

0.4mol/L

10min

=0.04mol/（L?min），速率之比等于化学计量数之比，故v（SO₂）v（SO₃）=0.04mol/（L?min）；
A．反应物浓度越大，反应速率越快，故a点时刻的正反应速率比b点时刻的大，故A正确；
B．a、b、c三点未到达平衡状态，反应向正反应进行，故B错误；
C．d、e两点处于平衡状态，温度相同，氧气的浓度相等，故C正确；
D．该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应移动，平衡时三氧化硫的物质的量减小，故D错误；
故答案为：160；0.04mol/（L?min）；AC；
（2）吸收液失去吸收能力时，溶液中溶质为NaHSO₃，此时溶液的pH=5.6，说明HSO₃^-的电离程度大于其水解程度，电离与水解程度不大，故c（Na⁺）＞c（HSO₃^-），HSO₃^-的浓度远大于SO₃^2-，同时溶液中存在水的电离，故溶液中c（H⁺）＞c（SO₃^2-），故溶液中离子浓度c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-），
故答案为：c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）；
（3）电解NaHSO₃溶液实质是电解水，电解池阳极发生氧化反应，阳极上水放电生成氧气，生成的氧气将HSO₃^-氧化为硫酸根，同时生成氢离子，电极反应式为：HSO₃^-+H₂O-2e^-=SO₄^2-+3H⁺．阴极发生还原反应，水放电生成氢气、同时生成NaOH，故答案为：HSO₃^-+H₂O-2e^-=SO₄^2-+3H⁺；H₂、NaOH．