Question

恒溫恒容條件下，硫可以發(fā)生如下轉(zhuǎn)化，其反應(yīng)過(guò)程和能量關(guān)系如圖1所示．（已知：2SO₂ （g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ?mol^-1）（圖中△H₁和△H₂表示反應(yīng)過(guò)程中實(shí)際釋放的能量）
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）寫出能表示硫的燃燒熱的熱化學(xué)方程式

 

．
（2）△H₂=

 

kJ?mol^-1．
（3）恒溫恒容時(shí)，1molSO₂和2molO₂充分反應(yīng)，放出熱量的數(shù)值比|△H₂|

 

（填“大”“小”或“相等”）．
（4）恒容條件下，下列措施中能使n（SO₃）/n（SO₂ ）增大的有

 

．
a．升高溫度   b．充入He氣
c．再充入1molSO₂ （g）和1molO ₂ （g） d．使用催化劑
（5）某SO₂（g）和O₂（g）體系，時(shí)間t₁達(dá)到平衡后，改變某一外界條件，反應(yīng)速率v與時(shí)間t的關(guān)系如圖2所示，若不改變SO₂（g）和O₂（g）的量，則圖中t₄時(shí)引起平衡移動(dòng)的條件可能是

 

；t₁-t₂對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)為K₁，t₃-t₄對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)為K₂，t₅-t₆對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)為K₃，t₆-t₇對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)為K₄，則K₁、K₂、K₃、K₄的大小關(guān)系為

 

．
（6）利用催化氧化反應(yīng)將SO₂轉(zhuǎn)化為SO₃是工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的關(guān)鍵步驟．某溫度下，
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）；△H=mkJ?mol^-1
K的大小與溫度（T）的關(guān)系如圖3中曲線所示，
b點(diǎn)時(shí)v（正）

 

v（逆）（填“＜”、“＞”或“=”）．
反應(yīng)熱（△H）將

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）．

Answer 1

考點(diǎn)：熱化學(xué)方程式,有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算,化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)反應(yīng)速率變化曲線及其應(yīng)用

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量；
（2）根據(jù)熱化學(xué)方程式：2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）△H=-196.6KJ?mol^- 1計(jì)算；
（3）恒溫恒容時(shí)，開(kāi)始為1molSO₂和2molO₂ 與開(kāi)始為1molSO₂和1molO₂ 相比，開(kāi)始為1molSO₂和2molO₂ 的SO₂轉(zhuǎn)化率高；
（4）根據(jù)平衡移動(dòng)判斷
（5）t₂～t₃段正逆速率都加快，且v（正）＞v（逆），平衡正向移動(dòng)，t₄～t₅段正逆速率都加快，且v（正）＜v（逆），平衡逆向移動(dòng)，該反應(yīng)為體積減小的放熱反應(yīng)，若升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，若增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，故t₂～t₃段為增大壓強(qiáng)，t₄～t₅段為升高溫度，t₆～t₇是加入催化劑；
t₂～t₃段為增大壓強(qiáng)后，平衡正向移動(dòng)，SO₃的含量升高，至t₃～t₄平衡時(shí)含量達(dá)最高，平衡常數(shù)隨溫度變化，不隨濃度、壓強(qiáng)、催化劑等條件改變；
（6）圖象分析平衡常數(shù)隨溫度升高減小，說(shuō)明反應(yīng)是放熱反應(yīng)，焓變?yōu)樨?fù)值；

解答： 解：（1）燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量，所以，硫的物質(zhì)的量為1mol．由圖1可知1molS（s）完全燃燒放出的熱量為297kJ，所以，硫的燃燒熱的熱化學(xué)方程式S（s）+O₂（g）═SO₂（g）△H=-297 kJ?mol^-1；
故答案為：S（s）+O₂（g）═SO₂（g）△H=-297 kJ?mol^-1；
（2）由圖1可知，參加反應(yīng)的n（SO₂）=1mol-0.2mol=0.8mol，根據(jù)熱化學(xué)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．
故答案為：-78.64kJ?mol^-1
（3）恒溫恒容時(shí)，開(kāi)始為1molSO₂和2molO₂ 與開(kāi)始為1molSO₂和1molO₂ 相比，增大氧氣的濃度，平衡正向移動(dòng)，所以開(kāi)始為1molSO₂和2molO₂ 的SO₂轉(zhuǎn)化率高，放出熱量的數(shù)值比|△H₂|大．
故答案為：大
（4）a、反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，n（SO₃）減小，n（SO₂）增大，n（SO₃）/n（SO₂）減小，故a錯(cuò)誤；
b、恒容條件下，充入氦氣，反應(yīng)混合物濃度不變，平衡不移動(dòng)，n（SO₃）/n（SO₂）不變，故b錯(cuò)誤；
c、再充入1molSO₂（g）和1molO₂ （g），等效為Ⅱ壓強(qiáng)增大一倍，平衡正向移動(dòng)，n（SO₃）/n（SO₂）增大，故c正確；
d、使用催化劑，加快反應(yīng)，平衡不移動(dòng)，n（SO₃）/n（SO₂）不變，故d錯(cuò)誤．
故答案為：C
（5）t₂～t₃段正逆速率都加快，且v（正）＞v（逆），平衡正向移動(dòng)．t₄～t₅段正逆速率都加快，且v（正）＜v（逆），平衡逆向移動(dòng)．該反應(yīng)為體積減小的放熱反應(yīng)，若升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，若增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，故t₂～t₃段為增大壓強(qiáng)，t₄～t₅段為升高溫度，t₆～t₇是加入催化劑，平衡常數(shù)隨溫度變化，不隨濃度、壓強(qiáng)、催化劑等條件改變，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向進(jìn)行，平衡常數(shù)減��；平衡常數(shù)為K₁=K₂＞K₄=K₃；
故答案為：升高溫度；K₁=K₂＞K₄=K₃；
（6）①b點(diǎn)位大大平衡狀態(tài)，若達(dá)到平衡狀態(tài)，平衡常數(shù)增大，反應(yīng)需要正向進(jìn)行，v（正）＞v（逆）；
故答案為：＞；
②反應(yīng)焓變和起始物質(zhì)和終了物質(zhì)能量有關(guān)，與變化過(guò)程無(wú)關(guān)，所以反應(yīng)焓變不變；
故答案為：不變．

點(diǎn)評(píng)：本題考查熱化學(xué)方程式、化學(xué)平衡等，綜合性高，難度大，關(guān)鍵在于讀圖獲取信息，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題能力．