Question

【題目】恒溫恒容條件下,硫可以發生如下轉化,其反應過程和能量關系如圖1所示。

已知：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ/mol。

請回答下列問題：

（1）寫出能表示硫的燃燒熱的熱化學方程式： 。

（2）狀態II到狀態III放出的熱量為 。

（3）恒溫恒容時,1 mol SO2和2 mol O2充分反應,放出熱量的數值比∣ΔH2∣ (填“大”、“小”或“相等”)。

（4）將Ⅲ中的混合氣體通入足量的NaOH溶液中消耗NaOH的物質的量為 ，若溶液中發生了氧化還原反應,則該過程的離子方程式為： 。

（5）恒容條件下,下列措施中能使n(SO3)/ n(SO2)增大的有 。

A．升高溫度

B．充入He氣

C．再充入1 mol SO2(g)和1 mol O2(g)

D．使用催化劑

（6）某SO2(g)和O2 (g)體系，時間t1達到平衡后，改變某一外界條件，反應速率v與時間t的關系如圖2所示，若不改變SO2(g)和O2(g)的量，則圖中t4時引起平衡移動的條件可能是 ；圖中表示平衡混合物中SO3的含量最高的一段時間是 。

Answer 1

【答案】（1）S(s)+O2(g)= SO2(g) ΔH=-297 kJ/mol

（2）78.64 kJ

（3）大

（4）2 mol；2SO2+O2+4OH-=2SO42- +2H2O

（5）c

（6）升高溫度；t3～t4

【解析】

試題分析：（1）燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩定的氧化物放出的熱量，所以，硫的物質的量為1mol．由圖1可知1molS(s)完全燃燒放出的熱量為297KJ，所以，硫的燃燒熱的熱化學方程式S(s)+O2(g)═SO2(g)△H=-297KJmol-1，故答案為：S(s)+O2(g)═SO2(g)△H=-297KJmol-1

（2）由由圖1可知，參加反應的n(SO2)=1mol-0.2mol=0.8mol，根據熱化學方程式：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-196.6KJmol-1；可知，△H2 = 0.4△H = 0.4 × (=-196.6KJmol-1)=-78.64KJmol-1，故答案為：78.64KJmol-1；

（3）恒溫恒容時，開始為1molSO2和2molO2與開始為1molSO2和1molO2相比，增大氧氣的濃度，平衡正向移動，所以開始為1molSO2和2molO2的SO2轉化率高，放出熱量的數值比|△H2|大．故答案為：大；

（4）反應最后得到硫酸鈉，根據鈉原子、硫原子原子守恒，n(NaOH)=2n(S)=2×(0.2+0.8)mol=2mol．若發生氧化還原反應，則是SO2被O2氧化，離子方程式為2SO2+O2+4OH-═2SO42-+2H2O，故答案為：2mol；2SO2+O2+4OH-═2SO42-+2H2O；

（5）a、反應為放熱反應，溫度升高，平衡逆向移動，n(SO3)減小，n(SO2)增大，n(SO3)/n(SO2)減小，故a錯誤；b、恒容條件下，充入氦氣，反應混合物濃度不變，平衡不移動，n(SO3)/n(SO2)不變，故b錯誤；c、再充入1molSO2(g)和1molO2(g)，等效為Ⅱ壓強增大一倍，平衡正向移動，n(SO3)/n(SO2)增大，故c正確；d、使用催化劑，加快反應，平衡不移動，n(SO3)/n(SO2)不變，故d錯誤；故答案為：c

（6）t2～t3段正逆速率都加快，且v(正)＞v(逆)，平衡正向移動．t4～t5段正逆速率都加快，且v(正)＜v(逆)，平衡逆向移動．該反應為體積減小的放熱反應，若升高溫度，平衡逆向移動，若增大壓強，平衡正向移動，故t2～t3段為增大壓強，t4～t5段為升高溫度；t2～t3段為增大壓強后，平衡正向移動，SO3的含量升高，至t3～t4平衡時含量達最高，故答案為：升高溫度；t3～t4。