Question

PM_2.5（可入肺顆粒物）污染跟燃煤密切相關(guān)，燃煤還同時(shí)排放大量的SO₂和NO_X．旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法是去除燃煤煙氣中二氧化硫的方法之一，工藝流程如圖1所示：
（1）寫出高速旋轉(zhuǎn)霧化器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
（2）500℃時(shí)，在催化劑存在條件下，分別將2mol SO₂和1mol O₂置于恒壓容器I和恒容容器Ⅱ中（兩容器起始容積均為2L），充分反應(yīng)，二者均達(dá)到平衡后：
①兩容器中SO₃的體積分?jǐn)?shù)關(guān)系是I

 

Ⅱ（填“＞”、“＜”或“=”）．若平衡時(shí)測(cè)得容器II中的壓強(qiáng)減小了30%，則該條件下的平衡常數(shù)K=

 

．
②t₁時(shí)刻分別向兩容器的平衡體系中加入2mol SO₃，則兩容器中SO₃的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化曲線圖圖2正確的是

 

（填序號(hào)）．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,化學(xué)平衡建立的過程

專題：

分析：（1）高速旋轉(zhuǎn)霧化器中涉及反應(yīng)為二氧化硫、氧氣和氫氧化鈣反應(yīng)生成硫酸鈣；
（2）①根據(jù)壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響知識(shí)來回答，反應(yīng)體系中，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，根據(jù)三段式計(jì)算平衡濃度；
②根據(jù)壓強(qiáng)對(duì)速率和平衡影響分析，恒壓容器I和恒容容器Ⅱ中，分別向兩容器的平衡體系中加入2mol SO₃，平衡逆向進(jìn)行，氣體的物質(zhì)的量增大，恒壓容器I的體積增大，恒容容器Ⅱ的體積不變壓強(qiáng)增大，則容器Ⅱ的反應(yīng)速率快達(dá)到平衡所用時(shí)間短，壓強(qiáng)大平衡向生成SO₃向進(jìn)行，則容器Ⅱ中SO₃含量高．

解答： 解：（1）高速旋轉(zhuǎn)霧化器中涉及反應(yīng)為二氧化硫、氧氣和氫氧化鈣反應(yīng)生成硫酸鈣，反應(yīng)的方程式為2SO₂+2Ca（OH）₂+O₂=2CaSO₄+2H₂O，
故答案為：2SO₂+2Ca（OH）₂+O₂=2CaSO₄+2H₂O；
（3）①對(duì)于反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），恒容容器相當(dāng)于恒壓容器的基礎(chǔ)上加大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，SO₃的體積分?jǐn)?shù)增大，所以Ⅰ＞Ⅱ；
將2mol SO₂和1mol O₂置于恒容容器II中，設(shè)容器中O₂的變化量為xmol，則x=3×30%=0.9，
                   2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
初始物質(zhì)的量：2        1       0
變化物質(zhì)的量：1.8      0.9     1.8
平衡物質(zhì)的量：0.2      0.1     1.8
平衡濃度（mol/L）：0.1     0.05     0.9
K=

0．92

0．12×0.05

=1620； 
故答案為：＞；1620；
②恒壓容器I和恒容容器Ⅱ中，分別向兩容器的平衡體系中加入2mol SO₃，平衡逆向進(jìn)行，氣體的物質(zhì)的量增大，恒壓容器I的體積增大，恒容容器Ⅱ的體積不變壓強(qiáng)增大，則容器Ⅱ的反應(yīng)速率快達(dá)到平衡所用時(shí)間短，壓強(qiáng)大平衡向生成SO₃向進(jìn)行，則容器Ⅱ中SO₃含量高，所以圖A符合，
故答案為：A．

點(diǎn)評(píng)：本題涉及化學(xué)方程式的書寫、化學(xué)平衡的計(jì)算、化學(xué)平衡移動(dòng)的影響因素，側(cè)重考查學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)的分析處理以及對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用，題目綜合性強(qiáng)，難度較大．