Question

硫酸的消費量是衡量一個國家化工生產水平的重要標志。
（1）一定條件下，SO₂與空氣反應10 min后，SO₂和SO₃物質的量濃度分別為1.2 mol/L和2.0 mol/L，則SO₂起始物質的量濃度為______；生成SO₃的化學反應速率為______。
（2）若改變外界條件，發生SO₂與空氣反應生成SO₃，使10 min內的用O₂表示的反應速率為0.15mol/(L·min)，則改變的條件可能是_______________。

A．壓縮體積，增大壓強

B．降低溫度

C．充入大量的氮氣

D．僅增加SO2的濃度

（3）工業制硫酸，用過量的氨水對SO₂尾氣處理，請寫出相關的離子方程式：____ _

Answer 1

(1) 3.2 mol/L    0.2 mol/(L·min) ；(2) A D  ；  (3) SO₂ + 2NH₃·H₂O = 2NH₄^＋+ SO₃^2－+ H₂O

試題分析：（1）根據反應方程式2SO₂(g) +O₂(g)2SO₃(g)可知：產生SO₃物質的量濃度是2.0 mol/L，則消耗的SO₂的物質的量濃度是2.0 mol/L，此時還含有SO₂ 1.2 mol/L，所以開始時SO₂的物質的量濃度是（2.0 +1.2）mol/L="3.2mol/L." 生成SO₃的化學反應速率為V(SO₃)=Δc÷Δt="2.0" mol/L÷10 min=" 0.2" mol/(L·min)。（2）V(O₂): V(SO₃)=1:2，所以V(O₂)= 0.1mol/(L·min).現在若改變條件使V(O₂)=" 0.15" mol/(L·min)，A．壓縮體積，增大壓強，會使物質的濃度增大，可能達到V(O₂)= 0.1mol/(L·min)。正確。B．若降低溫度，則反應速率減慢。錯誤。C．充入大量的氮氣，由于容器的容積不變，因此物質的反應速率不變。錯誤。D．僅增加SO₂的濃度，增大反應物的濃度化學反應速率加快，正確。想選項為A、D。（3）SO₂是酸性氧化物，能夠與堿發生反應產生鹽和水，因此在工業制硫酸，可以用過量的氨水對SO₂尾氣處理，堿多得到正鹽，因此相應的離子方程式是SO₂ + 2NH₃·H₂O = 2NH₄^＋+ SO₃^2－+ H₂O。