Question

2013年，央视《经济半小时》曝光了部分药企用工业硫磺熏制山银花以及没有功效的山银花杂质入药，其中包括广药集团旗下药厂生产的维C银翘片．维C银翘片被曝光“涉硫”后，给中药制药企业敲响了警钟．在恒温恒容条件下，硫可以发生如下转化，其反应过程和能量关系如图1所示．（已知：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），△H=-196.6KJ/mol）

请回答下列问题：
（1）写出能表示固体硫的燃烧热的热化学方程式：

 

．
（2）恒温恒容时，lmol SO₂和2mol O₂充分反应，放出热量的数值比|△H₂|

 

（填“大”、“小”或“相等”）
（3）将Ⅲ中的混合气体通入足量的NaOH溶液中消耗NaOH的物质的量为

 

，若溶液中发生了氧化还原反应，则该过程的离子方程式为

 

．
（4）某SO₂（g）和O₂（g）体系，时间t₁达到平衡后，改变某一外界条件，反应速率v与时间t的关系如图2所示，若不改变SO₂（g）和O₂（g）的量，则图中t₄时引起平衡移动的条件可能是

 

；图中表示平衡混合物中SO₃的百分含量最高的一段时间是

 

．
（5）各阶段平衡时对应的平衡常数如下表所示：

t1-t2	t3-t4	t5-t6	t6-t7
K1	K2	K3	K4

K₁、K₂、K₃、K₄之间的关系为

 

．

Answer 1

分析：（1）燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量；
（2）恒温恒容时，开始为1molSO₂和2molO₂ 与开始为1molSO₂和1molO₂ 相比，开始为1molSO₂和2molO₂ 的SO₂转化率高；
（3）反应最后得到硫酸钠，根据钠原子、硫原子原子守恒计算；
（4）t₂～t₃段正逆速率都加快，且v（正）＞v（逆），平衡正向移动，t₄～t₅段正逆速率都加快，且v（正）＜v（逆），平衡逆向移动，该反应为体积减小的放热反应，若升高温度，平衡逆向移动，若增大压强，平衡正向移动，故t₂～t₃段为增大压强，t₄～t₅段为升高温度；
t₂～t₃段为增大压强后，平衡正向移动，SO₃的含量升高，至t₃～t₄平衡时含量达最高；
（5）根据K只与温度有关，温度增大，K减小；

解答：解：（1）燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量，所以，硫的物质的量为1mol．由图1可知1molS（s）完全燃烧放出的热量为297KJ，所以，硫的燃烧热的热化学方程式S（s）+O₂（g）═SO₂（g）△H=-297 KJ?mol^-1；
故答案为：S（s）+O₂（g）═SO₂（g）△H=-297 KJ?mol^-1；
（2）恒温恒容时，开始为1molSO₂和2molO₂ 与开始为1molSO₂和1molO₂ 相比，增大氧气的浓度，平衡正向移动，所以开始为1molSO₂和2molO₂ 的SO₂转化率高，放出热量的数值比|△H₂|大；
故答案为：大；
（3）反应最后得到硫酸钠，根据钠原子、硫原子原子守恒，n（NaOH）=2n（S）=2×（0.2+0.8）mol=2mol．
若发生氧化还原反应，则是SO₂被O₂氧化，离子方程式为2SO₂+O₂+4OH^-═2SO₄^2-+2H₂O．
故答案为：2mol；2SO₂+O₂+4OH^-═2SO₄^2-+2H₂O；
（4）t₂～t₃段正逆速率都加快，且v（正）＞v（逆），平衡正向移动；t₄～t₅段正逆速率都加快，且v（正）＜v（逆），平衡逆向移动；该反应为体积减小的放热反应，若升高温度，平衡逆向移动，若增大压强，平衡正向移动，所以t₂～t₃段为增大压强，t₄～t₅段为升高温度；t₂～t₃段为增大压强后，平衡正向移动，SO₃的含量升高，至t₃～t₄平衡时含量达最高；
故答案为：升高温度；t₃～t₄；
（5）由（4）的分析可知t₂～t₃段为增大压强，则K₂=K₁；t₄～t₅段为升高温度，则K₃＜K₂；所以K₄=K₃＜K₂=K₁；
故答案为：K₄=K₃＜K₂=K₁．

点评：本题考查了热化学方程式、化学平衡等，综合性高，难度大，关键在于读图获取信息，培养学生分析问题解决问题能力．