Question

工业上研究高效处理煤燃烧释放出来的SO₂，有利于减小环境污染。在T℃时，利用CO处理SO₂的反应为：2CO(g)+SO₂(g)2CO₂(g)+S(l)   △H=akJ/mol；

（1）已知T℃时：C(s)+O₂(g)=CO(g)    △H₁=-110.5kJ/mol

S(l)+O₂(g)=SO₂(g)    △H₂=-290.0kJ/mol

C(s)+O₂(g)=CO₂(g)    △H₃=-390.0kJ/mol

则T℃时，a=___。

（2）在T℃下，将1.4molCO和1molSO₂通入2L恒容容器中发生上述反应，反应体系气体总物质的量随时间变化如图；在0~10min，反应的平均速率v(CO)=___，SO₂的平衡转化率(SO₂)=___%；在T℃时该反应的平衡常数K_c=___L/mol。

（3）实验测得：v_正=v(CO)_消耗=k_正c(CO)•c(SO₂)，v_逆=v(CO₂)_消耗=k_逆，k_正、k_逆为只受温度影响的速率常数。若将（2）中容器内的温度升高（假设各物质的状态不发生变化），的值将___（填“增大”、“减小”或“不变”)。

（4）某科研团队研究用Fe₂(SO₄)₃(aq)处理SO₂：Fe³⁺溶液吸收SO₂发生的离子反应方程式为___；其他外界条件不变下，在相同时间内温度对SO₂吸收率的影响结果如图，在40℃前，SO₂的吸收率随温度变化的可能原因是___；在40℃后，SO₂的吸收率发生的变化是温度升高该反应逆向移动的结果，导致反应逆向移动的原因：一是该反应为放热反应，二是___。

Answer

-269 0.06mol/(L•min) 60 180 减小 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+ 温度越高，反应越快 Fe3+水解程度增大导致c(Fe3+)减小，c(H+)增大；SO2溶解性减小，导致c(SO2)减小

【解析】

（1）应用盖斯定律即可求算a；

（2）结合已知条件及图示信息，可知图中纵坐标为混合气体的物质的量，则平衡是混合气体的物质的量一共为1.8mol，据此用三段式计算即可；

（3）要判断（2）中容器内的温度升高后的值将如何变化，可把升温后正、逆反应速率的变化通过测得的2个速率方程——v正=v(CO)消耗=k正c(CO)•c(SO2)，v逆=v(CO2)消耗=k逆变形，找出的变化情况；

（4）Fe3+溶液吸收SO2发生氧化还原反应，从图知，在相同时间内温度对SO2吸收率的影响是40℃前随温度升高而增大，则可能原因从温度对反应速率的影响回答；在40℃后，SO2的吸收率有所下降，则考虑温度升高对铁离子和二氧化硫间接带来的浓度影响；

（1）已知T℃时：反应①C(s)+O2(g)=CO(g) △H1=-110.5kJ/mol，反应②S(l)+O2(g)=SO2(g) △H2=-290.0kJ/mol，反应③C(s)+O2(g)=CO2(g) △H3=-390.0kJ/mol

则，按盖斯定律，2×③-2×①-②即得2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(l) △H=akJ/mol；则△H =2×△H3-2×△H1-△H2=2×(-390.0kJ/mol)-2×(-110.5kJ/mol)-(-290.0 kJ/mol)=-269 kJ/mol ，即T℃时，a=-269；

答案为：-269；

（2） ，则x=0.6 mol，则；=60%；；

答案为：0.06mol/(L•min)； 60； 180；

（3）T℃时容器（2）内发生的反应2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(l) △H=-269kJ/mol，若升温，则正、逆反应速率均增大，但是吸热方向的逆反应速率增加得更快，则v正＜v逆，k正c(CO)•c(SO2)＜k逆，故，

当温度升高时，KC变小，则减小；

答案为：减小；

（4）Fe3+与SO2发生氧化还原反应得到Fe3和SO42-，则离子方程式为：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+；从图知，40℃前随温度升高，相同时间内SO2吸收率随着增大，从温度对反应的影响可以推知：温度越高，反应越快，相同时间内SO2吸收率就高；温度上升超过40℃，SO2的吸收率有所下降，则温度对反应速率的直接影响不再是主要原因，因而要找间接影响，由于Fe3+会水解、二氧化硫的溶解性会随温度升高而减小，这些都可能影响到相同时间内SO2吸收率，故可能原因为：温度上升超过40℃，Fe3+水解程度增大导致c(Fe3+)减小，c(H+)增大；SO2溶解性减小，导致c(SO2)减小；

答案为：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+；温度越高，反应越快； Fe3+水解程度增大导致c(Fe3+)减小，c(H+)增大；SO2溶解性减小，导致c(SO2)减小。