【某工程技术人员在检测维修高铁时发现，某段铁轨大面积锈蚀，周围大面积森林枯萎．经调查发现附近有一个水泥厂，生产水泥原料是煤矸石，煅烧煤矸石产生二氧化硫污染空气形成酸雨造】|初中化学问答-问答网

【某工程技术人员在检测维修高铁时发现，某段铁轨大面积锈蚀，周围大面积森林枯萎．经调查发现附近有一个水泥厂，生产水泥原料是煤矸石，煅烧煤矸石产生二氧化硫污染空气形成酸雨造】

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更新时间:2024-04-24 20:31:27

问题描述：

某工程技术人员在检测维修高铁时发现，某段铁轨大面积锈蚀，周围大面积森林枯萎．经调查发现附近有一个水泥厂，生产水泥原料是煤矸石，煅烧煤矸石产生二氧化硫污染空气形成酸雨造成的．政府部门为了我国国民的人身安全果断关闭水泥厂．

（1）用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应：___．

（2）已知1mol SO2（g）氧化为1mol SO3（g）的△H=-99kJ/mol．

2SO2+O2 催化剂

2SO3 反应过程的能量变化如图a所示．

①图a中△H=___kJ/mol；该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图a中A点降低，理由是___．

②L（L1、L2）、X可分别代表压强或温度．图b表示L一定时，SO2（g）的平衡转化率随X的变化关系．

a． X代表的物理量是___．

b．判断L1、L2的大小关系，并简述理由：___．

（3）钢铁锈蚀图示如图c所示：

①用箭头画出图c中电子的运动方向

②请你分析高铁铁轨锈蚀的原因是___．

（4）我国的科技人员为了消除SO2的污染，利用原电池原理，变废为宝，设计由SO2和O2

来制备硫酸，设计装置如图d所示，电极A、B为多孔的材料．

①A极为___（填“正极”或“负极”）．

②B极的电极反应式是___．

陈益回答：

网友采纳

　　（1）SO2形成硫酸型酸雨的反应为：SO2+H2OH2SO3 2H2SO3+O22H2SO4；　　故答案为：SO2+H2OH2SO3 2H2SO3+O22H2SO4；　　（或2SO2+O2 2SO3SO3+H2O=H2SO4 ）　　（2）①因1molSO2（g）氧化为1molSO3的△H=-99kJ•mol-1，所以2molSO2（g）氧化为2molSO3的△H=-198kJ•mol-1；催化剂能够降低反应的活化能；　　故答案为：-198；因为催化剂改变了反应历程，使活化能E降低；　　②a．由图可知，X越大，转化率越低，该反应正反应为气体体积减小的反应，如果增大压强，二氧化碳的转化率大，所以X表示温度；　　故答案为：温度；　　b．温度升高，转化率下降，平衡逆向移动，增大压强，转化率大，所以L1>L2；　　故答案为：L1>L2；2SO2+O2 2SO3反应的△H=-198 kJ/mol，是放热反应．当压强一定时，温度升高，平衡左移，SO2平衡转化率减小；　　（3）①钢铁的腐蚀，铁作负极失去电子给正极的C，电子转移方向为：　　故答案为：　　②Fe-2e-=Fe2+；由于电解质溶液中有H2CO3溶液，电离出氢离子，2H++2e-= 　　H2↑发生析氢腐蚀．电解质中又溶于氧气，O2+4e-+2H2O=4OH-，发生吸氧腐蚀；　　故答案为：Fe-2e-=Fe2+；由于电解质溶液中有H2CO3溶液，电离出氢离子，2H++2e-= 　　H2↑发生析氢腐蚀．电解质中又溶于氧气，O2+4e-+2H2O=4OH-，发生吸氧腐蚀；　　（4）①该原电池中，负极上失电子被氧化，所以负极上投放的气体是二氧化硫，二氧化硫失电子和水反应生成硫酸根离子和氢离子，正极上投放的气体是氧气，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，根据硫酸和水的出口方向知，B极是负极，A极是正极；　　故答案为：正极；　　②分析可知B极上的电极反应式为：SO2+2H2O-2e-═SO42-+4H+；　　故答案为：SO2+2H2O-2e-═SO42-+4H+．