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【题目】硫及其化合物对人类的生产和生活有着重要的作用。

(1)重晶石(BaSO4)高温煅烧可发生一系列反应,其中部分反应如下:

BaSO4(s)+4C(s)=BaS(s)+4CO(g) ΔH=+571.2kJ·mol-1

BaS(s)=Ba(s)+S(s) ΔH=+460kJ·mol-1

已知:O2(g)+2C(s)=2CO(g) ΔH=-221kJ·mol-1

写出O2氧化Ba(s)和S(s)至BaSO4的热化学方程式___________________

(2)一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收:2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(l) △H<0。若向2L恒容密闭容器中通入2molCO和1molSO2,反应在不同条件下进行上述反应,反应体系总压强随时间的变化如图所示

①与实验a相比,c组改变的实验条件可能是______________,判断的依据是______________________

②用P0表示开始时总压强,P表示平衡时总压强,用α表示SO2的平衡转化率,则α的表达式为______________________

(3)二氧化硫在一定条件下还可以发生如下反应:

SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH=-42kJ·mol-1

在1 L 恒容密闭容器中充入SO2(g) 和NO2 (g),所得实验数据如下:

实验

编号

温度

起始时物质的量/mol

平衡时物质的量/mol

n(SO2)

n(NO2)

n(NO)

T1

0.80

0.20

0.18

T2

0.20

0.80

0.16

T2

0.20

0.30

a

①实验甲中,若2 min 时测得放出的热量是4.2 kJ,则0~2 min时间内,用SO2 (g)表示的平均反应速率υ(SO2)=__________,该温度下的平衡常数为______________

②实验丙中,达到平衡时,NO2的转化率为_______________

③由表中数据可推知,T1_____T2(填“>”“<”或“=”),判断的理由是____________________

【答案】 Ba(s)+S(s)+2O2(g) = BaSO4(s) ΔH=-1473.2kJmol-1 升高温度 实验c与a相比,反应速率快,平衡向逆反应方向移动(其他合理答案也给分) 0.05 mol·L-1·min-1 2.613 40% T1时,该反应的平衡常数K1=2.613,T2时,该反应的平衡常数K2=1,该反应正反应为放热反应,所以T1<T2。(其他合理答案也给分)

【解析】试题分析: (1)根据盖斯定律书写O2氧化Ba(s)S(s)BaSO4的热化学方程式; (2)同体积、同物质的量,温度越高压强越大,实验c,反应速率快;根据同温、同体积,压强与物质的量成正比分析;(3) ①根据2 min 时放出的热量是4.2 kJ,可计算消耗SO2的物质的量;根据表格数据,利用三段式计算平衡常数;②乙、丙温度相同,根据平衡常数相同计算丙中NO2的转化率为;根据甲、乙的平衡常数判断T1T2的大小;

解析:①BaSO4(s)4C(s) = BaS(s)4CO(g)ΔH=+571.2kJ·mol-1

BaS(s) = Ba(s)S(s)ΔH=+460kJ·mol-1

O2(g)2C(s)=2CO(g)ΔH=-221kJ·mol-1,根据盖斯定律,③×2-①-②得 O2氧化Ba(s)S(s)BaSO4的热化学方程式Ba(s)S(s)2O2(g) = BaSO4(s) ΔH=-1473.2kJmol-1 ;(2)同体积、同物质的量,温度越高压强越大,根据图示,实验c,反应速率快,平衡向逆反应方向移动;所以c改变的条件是升高温度; ;

,x=3SO2的平衡转化率是(3)÷1×100%=

(3) 2 min 时放出的热量是4.2 kJ,根据热化学方程式,消耗SO2的物质的量 ;则用SO2 (g)表示的平均反应速率υ(SO2)= 0.05 mol·L-1·min-1

甲的平衡常数为 2.613;

乙的平衡常数

乙的平衡常数为 1;

设丙中二氧化硫的转化量为a

乙、丙温度相同,平衡常数相同

a = 0.12,

二氧化硫的转化率=0.12÷0.2×100%=60%;

③正反应放热,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,甲的平衡常数大于乙的平衡常数,,T1<T2

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A、互为同位素的是_________ ;B、互为同分异构体的是________

C、互为同素异形体的是________;D、同一种物质的是_________

Ⅱ.写出下列反应的化学方程式,并注明反应类型

①乙烯通入到溴的四氯化碳溶液中:_____________________,反应类型___________

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