Question

【題目】已知硫﹣氨熱化學(xué)循環(huán)分解水的示意圖如圖1：
（1）從反應(yīng)物和生成物的角度來看反應(yīng)I屬于（填序號(hào)）． a．離子反應(yīng) b．化合反應(yīng) c．中和反應(yīng) d．氧化還原反應(yīng)
（2）反應(yīng)II是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，再進(jìn)行電解，電解池陽極的反應(yīng)式是 ．
（3）反應(yīng)IV是由（a）、（b）兩步反應(yīng)組成： H2SO4（l）═SO3（g）+H2O（g）△H=+177kJmol﹣1 （a）
2SO3（g）2SO2（g）+O2（g）△H=+196kJmol﹣1 （b）
H2O（l）═H2O（g）△H=+44kJmol﹣1 （c）
H2SO4（l）分解為SO2（g）、O2（g）及H2O（l）的熱化學(xué)方程式為： ．
提高H2SO4（l）的分解率的方法是（寫兩種） ．
（4）恒溫恒容的密閉容器中進(jìn)行不同溫度下的SO3分解實(shí)驗(yàn)[原理按反應(yīng)（b）]．SO3起始物質(zhì)的量均為dmol，圖2中L曲線為SO3的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系，M曲線表示不同溫度下反應(yīng)經(jīng)過相同反應(yīng)時(shí)間且未達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)SO3的轉(zhuǎn)化率． ①Y點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下的反應(yīng)速率：v（正）v（逆）（選填：＞，＜，=）；隨溫度的升高，M曲線逼近L曲線的原因是：
②若X點(diǎn)時(shí)總壓為0.1MPa，列式計(jì)算SO3分解反應(yīng)在圖中X點(diǎn)的平衡常數(shù)Kp=（用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，保留2位有效數(shù)字）．

Answer 1

【答案】
（1）ab
（2）SO32﹣﹣2e﹣+H2O=SO42﹣+2H+
（3）2H2SO4（l）?2SO2（g）+O2（g）+2H2O（l）△H=+462kJ?mol﹣1；升高溫度和及時(shí)分離SO2或O2
（4）＞；溫度升高，反應(yīng)速率加快，達(dá)到平衡所需的時(shí)間縮短（或溫度升高，反應(yīng)速率加快，相同時(shí)間內(nèi)更快達(dá)到平衡）；0.052MPa
【解析】解：（1）反應(yīng)1是二氧化硫和氨氣在水中反應(yīng)生成亞硫酸銨的反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為SO2+H2O+2NH3=2NH4++SO32﹣ ， 屬于離子反應(yīng)和化合反應(yīng)， 所以答案是：ab；（2）反應(yīng)Ⅱ是太陽能轉(zhuǎn)化為電能，電解亞硫酸銨生成硫酸銨和氫氣，陽極上是亞硫酸根離子得到電子生成硫酸根離子，電極反應(yīng)為：SO32﹣﹣2e﹣+H2O=SO42﹣+2H+ ，
所以答案是；SO32﹣﹣2e﹣+H2O=SO42﹣+2H+；（3）已知H2SO4（l）=SO3（g）+H2O（g）△H=+177kJmol﹣1…（a）
2SO3（g）2SO2（g）+O2（g）△H=+196kJmol﹣1…（b）
H2O（l）═H2O（g）△H=+44kJmol﹣1 （c）
據(jù)蓋斯定律，2a+b﹣2c得：2H2SO4（l）2SO2（g）+O2（g）+2H2O（l）△H=+462kJmol﹣1；
升高溫度和及時(shí)分離SO2或O2都是提高H2SO4（l）的分解率方法，
所以答案是：2H2SO4（l）2SO2（g）+O2（g）+2H2O（l）△H=+462kJmol﹣1；升高溫度和及時(shí)分離SO2或O2；（4）①Y點(diǎn)時(shí)反應(yīng)還沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，正向進(jìn)行，所以正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，溫度的升高，曲線b向曲線a逼近，反應(yīng)速率加快，達(dá)到平衡時(shí)的時(shí)間縮短，
所以答案是：＞；溫度升高，反應(yīng)速率加快，達(dá)到平衡所需的時(shí)間縮短（或溫度升高，反應(yīng)速率加快，相同時(shí)間內(nèi)更快達(dá)到平衡）；（5）起始時(shí)充入dmol SO3反應(yīng)體系起始總壓強(qiáng)0.1MPa．反應(yīng)在一定的溫度下達(dá)到平衡時(shí)SO3的轉(zhuǎn)化率為60%，轉(zhuǎn)化的二氧化硫?yàn)閐mol×0.6=0.6dmol，則：

	2SO3（g）	2SO2（g）+	O2（g）
起始量（mol）：	D	0	0
變化量（mol）：	0.6d	0.6d	0.3d
平衡量（mol）：	0.4d	0.6d	0.3d

恒溫恒容下，平衡時(shí)總壓強(qiáng)為0.1MPa× =0.13MPa，
故Kp= = =0.052MPa，
所以答案是：0.052MPa．
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題，首先需要了解化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征(化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動(dòng)”即是動(dòng)態(tài)平衡，平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行；“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡；與途徑無關(guān)，外界條件不變，可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效）)，還要掌握化學(xué)平衡的計(jì)算(反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%；產(chǎn)品的產(chǎn)率=實(shí)際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%)的相關(guān)知識(shí)才是答題的關(guān)鍵．