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解答题-原理综合题 适中0.65 引用2 组卷144
处理含硫烟气(主要成分为SO2)备受关注，主要有以下两种方法，请回答下列问题：
Ⅰ．碱液吸收法
步骤1：用足量氨水吸收SO2。
步骤2：再加入熟石灰，发生反应。
(1)已知：25℃时，；。该温度下，步骤2中反应的平衡常数K=___________(用含a、b的代数式表示)。
Ⅱ．水煤气还原法
已知：ⅰ．
ⅱ．
(2)写出与反应生成、的热化学方程式为___________。
Ⅲ．(3)将组成(物质的量分数)为m% SO2(g)、2m% H2(g)、和q%He(g)的气体通入密闭反应器，使反应：H2(g)+SO2(g)S(s)+H2O(g)，在温度t、压强p条件下进行反应，平衡时，若H2转化率为a，则平衡常数Kp=___________(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。   
Ⅳ．常温下将NaOH溶液滴加到一定浓度的H2SO3溶液中，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。

(4)Ka1(H2SO3)=___________。
(5)当滴加NaOH溶液使混合溶液呈中性时，溶液中各离子浓度大小关系为：___________。
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知识点：盖斯定律及其有关计算酸碱中和滴定盐类水解的应用溶度积常数相关计算 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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硫的氧化物是形成酸雨的罪魁祸首，含硫烟气(主要成分为SO2)的处理方法备受关注，主要有以下两种方法。请回答下列问题：
I.碱液吸收法
步骤1：用足量氨水吸收SO2
步骤2：再加入熟石灰，发生反应：2NH+Ca2++2OH-+SO=CaSO3↓+2NH3•H2O
(1)已知：25℃时，Kb(NH3•H2O)=a；Ksp(CaSO3)=b，该温度下，步骤2中反应的平衡常数K=____(用含a、b的代数式表示)。
(2)氨水吸收SO2最终也可转化为(NH4)2SO4溶液，则该溶液中离子浓度由大到小依次为____。
(3)工业上还可用Na2SO3溶液吸收烟气中的SO2：Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3。某温度下用1.0mol/LNa2SO3溶液吸收纯净的SO2，当溶液中c(SO)降至0.2mol/L时，吸收能力显著下降，应更换吸收剂。此时溶液的pH=____。(已知该温度下亚硫酸的电离平衡常数Ka1=1.75×10-2，Ka2=1.25×10-7)
II.水煤气还原法
已知：①2CO(g)+SO2(g) S(l)+2CO2(g)       △H1=-37.0kJ•mol-1
②2H2(g)+SO2(g) S(l)+2H2O(g)       △H2=+45.4kJ•mol-1
(4)写出CO(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)、H2(g)的热化学方程式：____。若该反应在恒温、恒容体系中进行，达到平衡的标志为____(填选项字母)。
A.单位时间内，生成nmolCO的同时生成nmolCO2
B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的总压强保持不变
D.H2O(g)与H2(g)的体积比保持不变
(5)反应②的正反应的活化能E正____(填“＞”“＜”或“=”)逆反应的活化能E逆。
(6)T℃，向10L恒容密闭容器中充入2molCO(g)、2molSO2(g)和2molH2(g)，发生反应①和②，5min达到平衡时，CO2(g)和H2O(g)的物质的量分别为1.6mol、1.8mol。T℃时，反应②的平衡常数K=____。
CH4-CO2催化重整不仅对温室气体的减排有重要意义，还可以得到合成气(CO和H2)。
已知：①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH1=+206.2kJ/molK1
②CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) ΔH2=+165.0kJ/molK2
(1)写出该催化重整反应的热化学方程式_________，K=________(用K1、K2表示)
(2)分别在VL恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压，容积可变)中，加入CH4和CO2各1mol的混合气体让其发生催化重整反应。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是_______(填“A”或“B”)。
(3)在某一给定进料比的情况下，温度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图：若要达到H2物质的量分数>65%、CO的物质的量分数<10%，以下条件中合适的是___________。
A．800℃，0.1MpaB．800℃，0.9MPa
C．600℃，0.1MpaD．1000℃，1.5MPa
(4)①恒温恒压下，向容器中加入2molCH4、2molCO2以及催化剂进行催化重整反应，此时压强为pPa，一段时间后达到平衡时，CO2的转化率是50%，其平衡常数Kp为___________。(对气相反应，用组分平衡分压表示化学平衡常数，记作Kp)
②恒温恒压条件下，向①容器中再充入3molCH4、3molCO2，下列说法正确的是___________。
A．充入反应物瞬间，正反应速率加快，逆反应速率不变
B．平衡时，正反应速率和逆反应速率都比原平衡时候快
C．CO、H2的量增多，平衡时CO、H2的量是原平衡的2.5倍
D．平衡时，气体平均摩尔质量是原平衡的2.5倍
(5)工业上可用Na2SO3溶液吸收法处理SO2，25℃时用1mol/L的Na2SO3溶液吸收SO2，当溶液PH=7时，溶液中各离子浓度的大小关系为________。(已知25℃时：H2SO3的电离常数Ka1=1.3×10-2，Ka2=6.2×10-8)
硫单质及其化合物在工农生产中有着重要的应用，请回答下列问题：
（1）一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形成固定下来，但产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，相关的热化学方程式如下：
①CaSO4(s)+CO(g)=CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) △H=+210.5kJ·mol-1
②1/4CaSO4(s)+CO(g)=1/4CaS(s)+CO2(g) △H=-47.3kJ·mol-1
反应：CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)=CaS(s)+3CO2(g) △H=_____________kJ·mol-1
（2）下图为密闭容器中H2S气体分解生产H2和S2(g)的平衡转化率与温度、压强的关系。

该反应平衡常数的大小关系为K(T1) ____K(T2)（填“＞”、“＝”或“＜”），理由是____。用各物质的平衡分压代替平衡浓度表示反应的平衡常数，记为Kp，计算该反应在T1温度下的Kp=_________（用p1表示）。
（3）在一定条件下，二氧化硫和氧气发生反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3 (g)△H＜0。据下图判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是________________（用文字表达）；10min到15min的曲线变化的原因可能是________（填写编号）。
a.加了催化剂   b.缩小容器体积
c.降低温度       d.增加SO2的物质的量

（4）烟气中SO2可用某浓度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液，且所得溶液呈中性，该溶液中c(Na+)=__________________（用含硫微粒浓度的代数式表示）。

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