Question

Ⅰ．工业上制备H₂的一种重要方法是：CO(g)＋H₂O(g) CO₂(g)＋H₂(g)　ΔH＝Q kJ·mol^―1。已知该反应的平衡常数K与温度t的关系如图所示。若在一固定的密闭容器中，850 ℃时发生上述反应，并测得容器内各物质的浓度(mol·L^―1)随时间的变化关系如下表：

已知：850 ℃时该反应的化学平衡常数K＝1.0，请回答下列问题：

(1)Q______0(填“>”“=”或“<”)。

(2)若在850 ℃时向反应容器中充入H₂O(g)，K值________________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(3)上表中c₂为________________，CO(g)的转化率为________________________。

Ⅱ．2SO₂(g) +O₂(g)2SO₃(g)反应过程的能量变化如图所示，已知1mol SO₂(g)氧化为 lmol SO₃(g)的△H =-99kJ·mol^-1 。

请回答下列问题：

(1)图中C表示_________________，该反应通常用V₂O₅作催化剂，加V₂O₅会使图中B点升高还是降低？_______；

(2)如果反应速率 v(SO₂)为0.06 mol·L^-1·min^-1，则 v(O₂)为______ mol·L^-1·min^-1 。

(3)己知 S(s) + O₂(g)= SO₂(g) △H =-296kJ·mol^-1，则由 S(s)生成SO₃(g) 的热化学方程式为 _____________________________。

Answer

< 不变 0.18 60% 生成物总能量 降低 0.03 mol·L-1·min-1 S (s) +O2(g)SO3(g) △H = -395kJ·mol-1

【解析】

Ⅰ(1)温度升高，K下降，说明温度升高平衡逆向移动，说明逆反应是吸热反应，则正反应是放热反应，所以△H<0 ，即Q<0；

(2)对于同一反应，K值只与温度有关，所以温度不变时，K值不变。

(3)3分钟和4分钟时浓度不再变化，说明已达到平衡状态，则假设转化的浓度为xmol·L-1， ，

根据K＝1.0即得，解得x=0.12，可算出c2=0.300 mol·L-1-0.12 mol·L-1=0.18mol·L-1,则CO(g)的转化率为=60%；

Ⅱ(1)根据图示，图中C表示生成物总能量；催化剂改变了反应的途径，降低反应所需的活化能，所以E的变化是减小，即加V2O5会使图中B点降低；

(2)反应速率之比等于化学计量数之比，则v(O2) =v(SO2)=×0.06 mol·L-1·min-1=0.03 mol·L-1·min-1；

(3)根据1mol SO2(g)氧化为lmol SO3(g)的△H=-99kJ·mol-1，可得SO2(g) +O2(g)SO3(g) △H=-99kJ·mol-1，再结合S(s) + O2(g)= SO2(g)△H=-296kJ·mol-1，两式相加得：S (s) +O2(g)SO3(g) △H=-99kJ·mol-1-296kJ·mol-1= -395kJ·mol-1，则由 S(s)生成SO3(g)的热化学方程式为：S (s) +O2(g)SO3(g) △H= -395kJ·mol-1。