Question

化學(xué)反應(yīng)原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用．
（1）SO₂可用于制硫酸．已知25℃、101kPa時：
2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（g）△H₁=-197kJ/mol；
H₂O（g）═H₂O（l）△H₂=-44kJ/mol；
2SO₂（g）+O₂（g）+2H₂O（g）═2H₂SO₄（l）△H₃=-545kJ/mol．
則SO₃（g）與H₂O（l）反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是

 

．
（2）利用“化學(xué)蒸氣轉(zhuǎn)移法”制備二硫化鉭（TaS₂）晶體，發(fā)生如下反應(yīng)：TaS₂（s）+2I₂（g）═TaI₄（g）+S₂（g）△H＞0 （Ⅰ），若反應(yīng)（Ⅰ）的平衡常數(shù)K=1，向某恒容容器中加入1mol I₂ （g）和足量TaS₂（s），I₂ （g）的平衡轉(zhuǎn)化率為

 

．
  如圖1所示，反應(yīng)（Ⅰ）在石英真空管中進行，先在溫度為T₂的一端放入未提純的TaS₂粉末和少量I₂ （g），一段時間后，在溫度為T₁的一端得到了純凈TaS₂晶體，則溫度T₁

 

T₂（填“＞”“＜”或“=”）．上述反應(yīng)體系中循環(huán)使用的物質(zhì)是

 

．
（3）利用H₂S廢氣制取氫氣的方法有多種．
①高溫熱分解法，已知：H₂S（g）═H₂（g）+

1

2

S₂（g）△H₄
在恒容密閉容器中，控制不同溫度進行H₂S分解實驗．以H₂S起始濃度均為c mol?L^-1測定H₂S的轉(zhuǎn)化率，結(jié)果見圖2．圖中a為H₂S的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度關(guān)系曲線，b曲線表示不同溫度下反應(yīng)經(jīng)過相同時間且未達到化學(xué)平衡時H₂S的轉(zhuǎn)化率．△H₄

 

0（填＞，=或＜）；說明隨溫度的升高，曲線b向曲線a逼近的原因：

 

．
②電化學(xué)法
該法制氫過程的示意圖如圖3．反應(yīng)池中反應(yīng)物的流向采用氣、液逆流方式，其目的是

 

；
反應(yīng)后的溶液進入電解池，電解總反應(yīng)的離子方程式為

 

．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的計算,用蓋斯定律進行有關(guān)反應(yīng)熱的計算,化學(xué)平衡的影響因素,電解原理

專題：

分析：（1）利用蓋斯定律，將熱化學(xué)方程式進行運算；
（2）通過題意求出平衡濃度，帶入K值可以得出轉(zhuǎn)化率；
通過題意溫度T₂端利于反應(yīng)正向進行，為高溫，溫度T₁端利于反應(yīng)向左進行，為低溫，所以T₁＜T₂；
（3）①由圖象隨著溫度升高，H₂S的轉(zhuǎn)化率也隨之增大，所以升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動，所以△H₄＞0；溫度的升高，曲線b向曲線a逼近，反應(yīng)速率加快；
②反應(yīng)池中反應(yīng)物的流向采用氣、液逆流方式，可增大反應(yīng)物接觸面積；電解池中亞鐵離子失去電子，氫離子得到電子，以此來解答．

解答： 解：（1）2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H₁=一197kJ/mol ①
  2H₂O （g）=2H₂O（1）△H₂=一44kJ/mol ②
  2SO₂（g）+O₂（g）+2H₂O（g）=2H₂SO₄（l）△H₃=一545kJ/mol③
利用蓋斯定律：（③-①-②）÷2 得SO₃ （g）+H₂O（l）=H₂SO₄（l）△H=-152kJ/mol，
故答案為：SO₃ （g）+H₂O（l）=H₂SO₄（l）△H=-152kJ/mol；
（2）K=1，設(shè) I₂的平衡轉(zhuǎn)化率為x，則參加反應(yīng)的為xmol，平衡時生成TaI₄和S₂各0.5xmol，剩余I₂為（1-x）mol，
根據(jù)K=

c(TaI 4)c(S 2)

c 2(I 2)

=

0.5x×0.5x

(1-x)2

=1，
解之得：x=66.7%，
故答案為：66.7%；
由所給方程式可知該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，通過題意溫度T₂端利于反應(yīng)正向進行，為高溫，溫度T₁端利于反應(yīng)向左進行，為低溫，所以T₁＜T₂，I₂是可以循環(huán)使用的物質(zhì)；
故答案為：＜；I₂；
（3）①以H₂S起始濃度均為cmol?L^-1測定H₂S的轉(zhuǎn)化率，由圖象隨著溫度升高，H₂S的轉(zhuǎn)化率也隨之增大，所以升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動，所以△H₄＞0；溫度的升高，曲線b向曲線a逼近，反應(yīng)速率加快，達到平衡時的時間縮短，
故答案為：＞；溫度升高，反應(yīng)速率加快，達到平衡所需的進間縮短；
②反應(yīng)池中反應(yīng)物的流向采用氣、液逆流方式，可增大反應(yīng)物接觸面積；電解池中亞鐵離子失去電子，氫離子得到電子，電解總反應(yīng)的離子方程式為2Fe²⁺+2H⁺

通電  .

2Fe³⁺+H₂↑，故答案為：增大反應(yīng)物接觸面積，使反應(yīng)更充分；2Fe²⁺+2H⁺

通電  .

2Fe³⁺+H₂↑．

點評：本題主要考查了蓋斯定律及其以硫化氫為載體考查物質(zhì)的性質(zhì)、影響反應(yīng)速率的因素、化學(xué)平衡、電化學(xué)等，題目綜合性強，難度較大，注重了高考常考考點的考查，注意知識的遷移應(yīng)用和信息的處理．