Question

)含硫化合物在工业生产中有广泛的用途。

（1）SO₂可用于工业生产SO₃。

①在一定条件下，每生成8g SO₃气体，放热9.83kJ。该反应的热化学方程式为__________________

②在500℃，催化剂存在的条件下，向容积为1L的甲、乙两个密闭容器中均充入 2 mol SO₂和1 mol O₂。甲保持压强不变，乙保持容积不变，充分反应后均达到平衡。

I．平衡时，两容器中SO₃体积分数的关系为：甲_______乙（填“>”、“<”或“ =”）。

II．若乙在t₁ min时达到平衡，此时测得容器乙中SO₂的转化率为90%，则该反应的平衡常数为_______；保持温度不变，t₂ min时再向该容器中充入1 mol SO₂和1 mol SO₃，t₃ min时达到新平衡。请在下图中画出t₂~t₄ min内正逆反应速率的变化曲线（曲线上必须标明V_正 、 V_逆）

（2）硫酸镁晶体（MgSO₄·7H₂O )在制革、医药等领域均有广泛用途。4.92g硫酸镁晶体受热脱水过程的热重曲线（固体质量随温度变化的曲线）如右图所示。

①固体M的化学式为__________。

②硫酸镁晶体受热失去结晶水的过程分为_________个阶段。

③N转化成P时，同时生成另一种氧化物，该反应的化学方程式为_________。

Answer

（1）① 2SO2(g) + O2(g) = 2 SO3(g)    △H = -196.6 kJ/mol  

 ② I．＞     II．810 L/mol           

（2）① MgSO4·H2O     ② 2      ③ MgSO4MgO+SO3↑

【解析】

试题分析：（1）①写出化学方程式，反应热为=196.6kJ·mol-1。

②I．生成SO3的反应是气体体积减小的反应，恒压条件相当于在恒容条件的基础上再增大压强，因此甲的转化率高，生成的SO3多。

II．根据题意，有    2SO2    + O2   = 2 SO3

初始量/mol：     2         1       0

变化量/mol：  2×90%   1×90%   2×90%

平衡量/mol：   0.2         0.1     1.8

=810

在该反应条件下，充入1molSO3，与原平衡是等效平衡，充入1molSO2则平衡正向移动，因此作图时注意，平衡正向移动则正反应速率大于逆反应速率，且在原平衡的基础上各物质的浓度都增大。

（2）①4.92g MgSO4·7H2O的物质的量为0.02mol，则M的相对分子质量为，因此M的分子式为MgSO4·H2O。

②根据①可知，第一阶段失去6个结晶水，还剩余1个，只需要一个阶段，因此共有2个阶段。

③根据题意，M到N失去所有结晶水，N阶段物质为MgSO4，接下来为MgSO4分解，根据题中数据，Mg的物质的量为0.02mol，则P阶段的物质的相对分子质量为0.8g÷0.02mol=40g/mol，即分解产物为MgO，根据原子守恒，另一氧化物为SO3。

考点：考查热化学方程式书写，等效平衡，平衡常数计算，影响化学平衡的因素，化学平衡图像，图像分析，实验数据处理等。