Question

【题目】高温裂解法处理工业废硫酸的原理为：2H2SO4（l）=2SO2（g）+O2（g）+2H2O（g）△H=+550kJ/mol，它由两步反应组成：
i．H2SO4（l）=SO3（g）+H2O（g）△H=+177kJ/mol
ii．SO3（g）分解．
（1）SO3（g）分解的热化学方程式为
（2）工业上常用SO2制备Na2S2O3 ， 向0.1mol/L的Na2S2O3溶液中滴加稀硫酸的离子方程式为 ．
（3）反应ii的△S0 （填“＞”、“＜”、“=”）．
（4）对反应ii，可用V2O5作催化剂． 已知：SO2+V2O5SO3+V2O4K1、 O2+V2O4V2O5K2 ， 则在相同温度下，2SO3（g）2SO2（g）+O2（g）的平衡常数 K=（用K1、K2表示）．
（5）L（L1、L2），X可分别代表压强或温度，如图表示L一定时，反应ii中SO3（g）的平衡转化率随X的变化关系．

①X代表的物理量是；
②比较L1、L2的大小 ．
（6）维持体系总压p恒定，在T℃时，物质的量为9mol、体积为2L的SO3（g）发生反应：2SO3（g）2SO2（g）+O2（g），已知SO3的平衡转化率25%，则在该温度下反应的平衡常数K=（用最简分数表示）．

Answer 1

【答案】
（1）2SO3（g）=2SO2（g）+O2（g）△H=+196kJ/mol
（2）S2O32﹣+2H+=S↓+SO2↑+H2O
（3）＞
（4）
（5）压强；L2＞L1
（6） mol/L
【解析】解：（1）已知：①2H2SO4（l）═2SO2（g）+O2（g）+2H2O（g）△H=+550kJmol﹣1②H2SO4（l）═SO3（g）+H2O（g）△H=+177kJmol﹣1
根据盖斯定律①﹣2×②可得：2SO3（g）=2SO2（g）+O2（g）△H=+196 kJ/mol；
所以答案是：2SO3（g）=2SO2（g）+O2（g）△H=+196 kJ/mol；（2）Na2S2O3溶液中滴加稀硫酸制备二氧化硫的方程为：S2O32﹣+2H+=S↓+SO2↑+H2O；
所以答案是：S2O32﹣+2H+=S↓+SO2↑+H2O；（3）反应气体体积增多，△S＞0；
所以答案是：＞；（4）已知：：①SO2+V2O5SO3+V2O4 K1 ，
O2+V2O4V2O5 K2 ，
则﹣（①+②）×2可得2SO3（g）2SO2（g）+O2（g），K= ；
所以答案是： ；（5）①）①由图可知，X越大，转化率越低，升高温度转化率增大，则X表示压强；
所以答案是：压强；
②由SO3（g）=SO2（g）+O2（g）△H＞0，温度高，转化率大，图中等压强时L2对应的转化率大；
所以答案是：L2＞L1；（6）在T℃时，物质的量为9mol、体积为2L的SO3（g）发生反应，SO3的平衡转化率25%，

	2SO3（g）		2SO2（g）+	O2（g）
起始量（mol）：	9		0	0
转化量（mol）：	2.25		2.25	1.125
平衡量（mol）：	6.75		2.25	1.125

维持体系总压p恒定，平衡时容器的体积为V，则 ，V=2.25L，则平衡常数K= = mol/L；
所以答案是： mol/L．
【考点精析】通过灵活运用反应热和焓变和化学平衡的计算，掌握在化学反应中放出或吸收的热量，通常叫反应热；反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%；产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%即可以解答此题．