Question

【題目】已知I、II反應在一定條件節焓變及平衡常數如下：

2H2(g)+S2(g)2H2S(g)K 1 △H1 （1）

3H2(g)+SO2(g)2H2O(g)+H2(g)K2 △H2（2）

（1）用△Hl、△H2表示反應4H2(g)+2SO2(g)S2(g)+4H2O(g)的△H=________。

（2）回答下列反應（1）的相關問題：

①溫度為T1，在1L恒容容器中加入1.8molH2、1.2molS2，l0min時反應達到平衡．此時測得l0min內V（H2S）=0.08molL-1min-l，若此時再向容器中充入H2、S2、H2S各0.8mol，則平衡移動方向為_______（填“正向”、“逆向”或“不移動”）；

②溫度為T2時（T2＞Tl），在1L恒容容器中也加入1.8molH2、1.2molS2，建立平衡時測得S2的轉化率為25%，據此判斷△H1________0（填“＞”或“＜”）；

（3）常溫下，用SO2與NaOH溶液反應可得到NaHSO3、Na2SO3等。

①已知Na2SO3水溶液顯堿性，原因是________（寫出主要反應的離子方程式），該溶液中，[Na+]________2[SO32-]+[HSO3-]（填“＞”、“＜”或“=‘’）。

②在某NaHSO3、Na2SO3混合溶液中HSO3-、SO32-物質的量分數隨pH變化曲線如圖所示（部分）：根據圖示，求SO32-的水解平衡常數=________molL-1。

Answer 1

【答案】 △H=2△H2-△H1 正向 ＜ SO32-+H2OHSO3-+OH- ＞ 10-6.8

【解析】本題主要考查關于平衡常數的計算。

（1）反應2(2)-(1)可得4H2(g)+2SO2(g)S2(g)+4H2O(g) △H=△H=2△H2-△H1。

（2）①溫度為T1，平衡濃度為：c（H2S）=0.8molL-1，c（H2）=(1.8-0.8)molL-1=1.0molL-1，c（S2）=(1.2-0.4)molL-1=0.8molL-1，平衡常數K1==0.8，若此時再向容器中充入H2、S2、H2S各0.8mol，各物質濃度為c（H2S）=1.6molL-1，c（H2）=1.8molL-1，c（S2）=1.6molL-1，濃度商Qc=40/81<K=0.8，則平衡移動方向為正向；

②溫度為T1，平衡時S2的轉化率為0.4/1.2=1/3>25%，溫度為T2時（T2＞Tl），平衡常數K減小，表明升溫平衡左移，據此判斷△H1＜0；

（3）①已知Na2SO3水溶液顯堿性，原因是SO32-+H2OHSO3-+OH-，該溶液中，[Na+]=2[SO32-]+2[HSO3-]+2[H2SO3]，所以[Na+]>2[SO32-]+[HSO3-]。

②SO32-+H2OHSO3-+OH-，SO32-的水解平衡常數Kh=,當pH=7.2時，c(SO32-)=c(HSO3-)，Kh= c(OH-)==molL-1=10-6.8molL-1。