Question

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) △H=－196.6 KJ·mol^-1）

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）ΔH₂ =     
（3）恒溫恒容時，1molSO₂和2molO ₂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1molSO₂ (g)和1molO ₂ (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

（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）升高溫度（2分）；t₃～t₄（2分）

解析試題分析：
（1）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）+O_2（g）═SO_2（g）△H=-297 KJ?mol^-1。
（2）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：
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）恒溫恒容時，1molSO₂和2molO₂ 與起始量1molSO₂和1molO₂ 相比，增大了氧氣的濃度，平衡正向移動，所以SO₂的轉化率高，放出熱量的數值比|△H₂|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^-═2SO₄^2-+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。
（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，平衡正向移動，SO₃的含量升高，至t₃～t₄平衡時含量達最高。
考點：本題考查熱化學方程式、化學平衡等，綜合性高，難度大，關鍵在于讀圖獲取信息，培養學生分析問題解決問題能力。