Question

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=－196.6 KJ·mol^{- 1}）

请回答下列问题：

（1）写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式：      ．

（2）ΔH₂ =     

（3）恒温恒容时，1molSO₂和2molO ₂ 充分反应，放出热量的数值比∣ΔH₂ ∣      (填“大”、“小”或 “相等”)

（4）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      ．

（5）恒容条件下，下列措施中能使n(SO₃)/ n(SO₂ )增大的有      ．

a．升高温度；

b．充入He气

c．再充入1molSO₂ (g)和1molO ₂ (g)

d．使用催化剂

（6）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的含量最高的一段时间是      ．

 

Answer 1

【答案】

（共15分）

（1）S(s)+O ₂(g)== SO₂(g) ΔH=－297 KJ·mol^－1（2分）

（2）－78.64（2分）           （3）大（2分）

（4）2mol（2分）；2SO₂ +O ₂ +4OH^-==2SO₄^2- +2H₂O（1分）

（5）C（2分）      （6）升高温度（2分）；t₃～t₄（2分）

【解析】

试题分析：

（1）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）+O_2（g）═SO_2（g）△H=-297 KJ•mol^-1。

（2）由图1可知，参加反应的n（SO₂）=1mol-0.2mol=0.8mol，根据热化学方程式：

2SO_2（g）+O_2（g）  2SO_3（g） △H=-196.6KJ•mol^- 1；

可知，△H₂=0.4△H=0.4×（-196.6KJ•mol^- 1）=-78.64KJ•mol^-1。

（3）恒温恒容时，1molSO₂和2molO₂ 与起始量1molSO₂和1molO₂ 相比，增大了氧气的浓度，平衡正向移动，所以SO₂的转化率高，放出热量的数值比|△H₂|大。

（4）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。

（5）a、反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，n（SO₃）减小，n（SO₂）增大，

n（SO₃）/n（SO₂）减小，故a错误；

b、恒容条件下，充入氦气，反应混合物浓度不变，平衡不移动，n（SO₃）/n（SO₂）不变，故b错误；

c、再充入1molSO₂（g）和1molO₂ （g），等效为Ⅱ压强增大一倍，平衡正向移动，

n（SO₃）/n（SO₂）增大，故c正确；

d、使用催化剂，加快反应，平衡不移动，n（SO₃）/n（SO₂）不变，故d错误。

（6）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，平衡正向移动，SO₃的含量升高，至t₃～t₄平衡时含量达最高。

考点：本题考查热化学方程式、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。