硫酸的消费量是衡量一个国家化工生产水平的重要标志。
(1)一定条件下,SO2与空气反应10 min后,SO2和SO3物质的量浓度分别为1.2 mol/L和2.0 mol/L,则SO2起始物质的量浓度为______;生成SO3的化学反应速率为______。
(2)若改变外界条件,发生SO2与空气反应生成SO3,使10 min内的用O2表示的反应速率为0.15mol/(L·min),则改变的条件可能是_______________。
A.压缩体积,增大压强
B.降低温度
C.充入大量的氮气
D.仅增加SO2的浓度(3)工业制硫酸,用过量的氨水对SO2尾气处理,请写出相关的离子方程式:____ _
(1) 3.2 mol/L 0.2 mol/(L·min) ;(2) A D ; (3) SO2 + 2NH3·H2O = 2NH4++ SO32-+ H2O
题目分析:(1)根据反应方程式2SO2(g) +O2(g)2SO3(g)可知:产生SO3物质的量浓度是2.0 mol/L,则消耗的SO2的物质的量浓度是2.0 mol/L,此时还含有SO2 1.2 mol/L,所以开始时SO2的物质的量浓度是(2.0 +1.2)mol/L="3.2mol/L." 生成SO3的化学反应速率为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).现在若改变条件使V(O2)=" 0.15" mol/(L·min),A.压缩体积,增大压强,会使物质的浓度增大,可能达到V(O2)= 0.1mol/(L·min)。正确。B.若降低温度,则反应速率减慢。错误。C.充入大量的氮气,由于容器的容积不变,因此物质的反应速率不变。错误。D.仅增加SO2的浓度,增大反应物的浓度化学反应速率加快,正确。想选项为A、D。(3)SO2是酸性氧化物,能够与碱发生反应产生盐和水,因此在工业制硫酸,可以用过量的氨水对SO2尾气处理,碱多得到正盐,因此相应的离子方程式是SO2 + 2NH3·H2O = 2NH4++ SO32-+ H2O。