硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是SO₂的催化氧化：SO₂（g）+

1

2

O₂（g）

钒催化剂

SO₃（g）△H=-98kJ•mol^-1。
回答下列问题：
（1）已知液态二氧化硫可以发生类似于水自身电离：2SO₂（l）═SO²⁺+SO₃^2-．SO²⁺中的σ键和π键数目之比为

1：2

1：2

。
（2）钒催化剂参与反应的能量变化如图1所示，V₂O₅（s）与SO₂（g）反应生成VOSO₄（s）和V₂O₄（s）的热化学方程式为

2V₂O₅（s）+2SO₂（g）=2VOSO₄（s）+V₂O₄（s）△H=-351kJ•mol^-1

2V₂O₅（s）+2SO₂（g）=2VOSO₄（s）+V₂O₄（s）△H=-351kJ•mol^-1

。
（3）当SO₂（g）、O₂（g）和N₂（g）起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa压强下，SO₂平衡转化率α随温度的变化如图2所示。反应在5.0MPa、550℃时的α=

0.975

0.975

。

（4）某研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的二氧化硫，将得到的Na₂SO₃进行电解生产硫酸，其中阴、阳膜组合电解装置如图3所示，电极材料为石墨。A～E分别代表生产中的原料或产品，b表示

阴

阴

（填“阴”或“阳”）离子交换膜。阳极的电极反应式为

SO₃^2--2e^-+H₂O=2H⁺+SO₄^2-

SO₃^2--2e^-+H₂O=2H⁺+SO₄^2-

。
（5）研究在一定条件下，CO可以去除烟气中的SO₂，其反应原理如下：2CO+SO₂═2CO₂+S，其他条件相同，以γ-Al₂O₃（一种多孔性物质，每克的内表面积高达数百平方米，具有良好的吸附性能）作为催化剂，研究表明，γ-Al₂O₃在240℃以上发挥催化作用。反应相同的时间，SO₂的去除率随反应温度的变化如图4所示。240℃以前，随着温度的升高，SO₂去除率降低的原因是

温度较低时（小于240℃），随着温度的升高催化剂的吸附能力减弱

温度较低时（小于240℃），随着温度的升高催化剂的吸附能力减弱

。240℃以后，随着温度的升高，SO₂去除率迅速增大的主要原因是

温度较高（大于240℃）时，随温度升高，催化剂活性增强，反应速率加快

温度较高（大于240℃）时，随温度升高，催化剂活性增强，反应速率加快

。