Question

恒温恒容条件下,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图1所示。

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

 

请回答下列问题：

（1）写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式：                        。

（2）状态II到状态III放出的热量为                    。

（3）恒温恒容时,1 mol SO₂和2 mol O₂充分反应,放出热量的数值比∣ΔH₂∣           (填“大”、“小”或“相等”)。 

（4）将Ⅲ中的混合气体通入足量的NaOH溶液中消耗NaOH的物质的量为           ，若溶液中发生了氧化还原反应,则该过程的离子方程式为：                。

（5）恒容条件下,下列措施中能使n(SO₃)/ n(SO₂)增大的有             。

A．升高温度

B．充入He气

C．再充入1 mol SO₂(g)和1 mol O₂(g)

D．使用催化剂

（6）某SO₂(g)和O₂ (g)体系，时间t₁达到平衡后，改变某一外界条件，反应速率v与时间t的关系如图2所示，若不改变SO₂(g)和O₂(g)的量，则图中t₄时引起平衡移动的条件可能是                  ；图中表示平衡混合物中SO₃的含量最高的一段时间是         。

Answer

（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）升高温度；t3～t4

【解析】

试题分析：（1）燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量，所以，硫的物质的量为1mol．由图1可知1molS(s)完全燃烧放出的热量为297KJ，所以，硫的燃烧热的热化学方程式S(s)+O2(g)═SO2(g)△H=-297 KJ•mol-1，故答案为：S(s)+O2(g)═SO2(g)△H=-297 KJ•mol-1

（2）由由图1可知，参加反应的n(SO2)=1mol-0.2mol=0.8mol，根据热化学方程式：2SO2(g)+O2(g)  2SO3(g)△H=-196.6KJ•mol- 1；可知，△H2 = 0.4△H = 0.4 × (=-196.6KJ•mol- 1)=-78.64KJ•mol-1，故答案为：78.64KJ•mol-1；

（3）恒温恒容时，开始为1molSO2和2molO2 与开始为1molSO2和1molO2 相比，增大氧气的浓度，平衡正向移动，所以开始为1molSO2和2molO2 的SO2转化率高，放出热量的数值比|△H2|大．故答案为：大；

（4）反应最后得到硫酸钠，根据钠原子、硫原子原子守恒，n(NaOH)=2n(S)=2×(0.2+0.8)mol=2mol．若发生氧化还原反应，则是SO2被O2氧化，离子方程式为2SO2+O2+4OH-═2SO42-+2H2O，故答案为：2mol；2SO2+O2+4OH-═2SO42-+2H2O；

（5）a、反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，n(SO3)减小，n(SO2)增大，n(SO3)/n(SO2)减小，故a错误；b、恒容条件下，充入氦气，反应混合物浓度不变，平衡不移动，n(SO3)/n(SO2)不变，故b错误；c、再充入1molSO2(g)和1molO2 (g)，等效为Ⅱ压强增大一倍，平衡正向移动，n(SO3)/n(SO2)增大，故c正确；d、使用催化剂，加快反应，平衡不移动，n(SO3)/n(SO2)不变，故d错误；故答案为：c

（6）t2～t3段正逆速率都加快，且v(正)＞v(逆)，平衡正向移动．t4～t5段正逆速率都加快，且v(正)＜v(逆)，平衡逆向移动．该反应为体积减小的放热反应，若升高温度，平衡逆向移动，若增大压强，平衡正向移动，故t2～t3段为增大压强，t4～t5段为升高温度；t2～t3段为增大压强后，平衡正向移动，SO3的含量升高，至t3～t4平衡时含量达最高，故答案为：升高温度；t3～t4。

考点：考查了热化学方程式、化学平衡的相关知识。