Question

【题目】硫及其化合物对人类的生产和生活有着重要的作用。一种由含硫化合物参与的制氢示意图如下：

（1）①反应2的化学方程式为___________；该反应能量转化的主要方式为_________。

②反应4的热化学方程式为2H2SO4(l)2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g) △H＝+550kJ/mol

已知：a. H2SO4(l)SO3(g)+H2O(g) △H=X

b.2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) △H=+196kJ/mol

则X=____________。

（2）SO2是一种大气污染物，已知： 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<0。

①下列有关该反应速率的叙述正确的是_____________（填字母）。

a．升高温度可以增大活化分子百分数，加快反应速率

b．增大压强能增大活化分子百分数，加快反应速率

c．使用催化剂可以使反应物分子平均能量升高，加快反应速率

d．在质量一定的情况下，催化剂颗粒的表面积大小，对反应速率有显著影响

②该反应的化学平衡常数表达式为K=____________。

③下列有关图像一定正确的是__________（填字母）。

（3）现有甲、乙两个体积相等的恒容容器，甲容器中充入1molSO2和1molO2，乙容器中充入1molSO3和0.5molO2，发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<0，甲、乙容器起始反应温度相同，两容器均为绝热容器，平衡时，甲容器中SO2的转化率为a，乙容器中SO3的分解率为b，则：

①a+b__________1（填“<”、“>”或“=”）。

②下列叙述能说明甲容器中反应达平衡状态的是_______________（填字母）。

A.v正(O2)=2v逆(SO3) B.混合气体的密度不变

C.c(SO2)=c(SO3) D.混合气体的总物质的量不变

E.容器内温度不变 F.SO2和O2的质量比不变

Answer 1

【答案】 ①(NH4)2SO3+H2O(NH4)2SO4+H2↑ 电能转化为化学能 +177kJ/mol ad ac < DEF

【解析】（1）①反应2是通过太阳能动力电池将(NH4)2SO3和水电解产生氢气，根据氢元素化合价由+1价变为0价，可知(NH4)2SO3中应该为硫的化合价升高，生成物为(NH4)2SO4，反应的化学方程式为：(NH4)2SO3+H2O(NH4)2SO4+H2↑；该反应能量转化的主要方式为：电能转化为化学能；（2）①a．升高温度可以增大活化分子百分数，有效碰撞的次数增加，则加快反应速率，选项a正确；b．增大压强，可增大单位体积活化分子数目，则加快反应速率，选项b错误；c．使用催化剂，降低反应的活化能，加快反应速率，但反应物分子平均能量不变，选项c错误；d．增大固体表面积，可增大反应速率，选项d正确。答案选ad；②反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的化学平衡常数表达式为K=；③已知： 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<0。a.T1<T2，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，三氧化硫的体积分数减小，与图中曲线相符，选项a正确；b.图中信息可以说明二氧化硫和氧气为反应物，三氧化硫为生成物，但反应达平衡时三者的浓度相等是不可能的，选项b错误；c.催化剂只能改变化学反应速率而不是使平衡移动，图中信息为加入催化剂，反应速率增大，但二氧化硫的转化率不变，符合题意，选项c正确。答案选ac；（3）①若温度与体积相同时a+b=1，但现在是绝热容器，甲中温度会升高，抑制了二氧化硫与氧气化合，乙中温度会降低，抑制了三氧化硫的分解，所以，a+b<1；②A、2v正(O2)= 2v逆(O2)=v逆(SO3)，才能说明正逆反应速率相等，选项A错误；B、体积不变，反应物和生成物都是气体，所以密度始终保持不变，不能说明已达平衡状态，选项B错误；C、c(SO2)=c(SO3)是否成立，决定于加入量和反应量，与是否平衡无关，选项C错误；D、反应前后气体体积不同，所以气体总物质的量不变说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，选项D正确；E、容器内温度不变，说明反应物或生成物不再向一边增减了，反应已达平衡状态了，选项E正确；F、SO2和O2的质量比不变时达平衡，选项F正确。答案选DEF。