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)；△H=-196.9kJ/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：_______________________；△H₂=_______________；

（2）恒温恒容时，1mol SO₂和2mol O₂充分反应，放出热量的数值比|△H₂|______（填 “大”、“小”或“相等”）．

（3）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1mol SO₂(g)和1mol O₂(g)   d．使用催化剂

（4）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______。

(5)含硫废弃的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键，工业脱除废气中SO₂的原理如下：

①用纯碱溶液吸收SO₂，将其转化为HSO₃^-，该反应的离子方程式为___________________________；

②若石灰乳过量，将其产物再导入吸收池，其中可用于吸收SO₂的物质的电子式是____________。

Answer

S(s)+O2(g)=SO2(g) △H= -297 kJ/mol -78.64kJ/mol 大 c 升高温度 t3〜t4 2SO2 +H2O+CO32-=2HSO3-+CO2↑

【解析】（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；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；

（2）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；

（3）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．通入充入1mol SO2（g）和0.5mol O2（g）相当于加压，平衡右移，再通入0.5mol O2（g），平衡进一步右移，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；（4）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；

(5)①碳酸钠溶液中通入过量的二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠和二氧化碳，离子方程式：H2O+2SO2+CO32-═2HSO3-+CO2↑；  ②二氧化硫为酸性氧化物，能够与氢氧化钠溶液反应，NaOH的电子式为。