Question

已知下列熱化學(xué)方程式：S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H₁=-296kJ/mol；2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-198kJ/mol；
（1）請(qǐng)寫出固體硫單質(zhì)生成SO₃（g）的熱化學(xué)方程式

 

；△S

 

0（填“＞”或“＜”或“=”）．
（2）向某恒溫恒容的體積為2L的容器中加入2mol二氧化硫氣體和1mol氧氣，達(dá)到平衡后，放出的熱量為178.2kJ．
①請(qǐng)問該溫度下，2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）的平衡常數(shù)為

 

；
②若改為加入1molSO₂、0.5molO₂和1molSO₃，則放出的熱為

 

kJ；
③如若在一體積相同，但采取了隔熱措施的恒容容器中進(jìn)行，則放出的熱

 

178.2kJ（填“＞”或“＜”或“=”，下同）；如若在一體積相同，但為恒溫恒壓容器中進(jìn)行，則放出的熱

 

178.2kJ；若向體積為1L的恒溫恒容的容器中通入2molSO₂和1molO₂，則達(dá)到平衡放的熱

 

178.2kJ．

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算,用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算,化學(xué)平衡常數(shù)的含義

專題：

分析：（1）已知S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H₁=-296kJ/mol；2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-198kJ/mol；根據(jù)二者結(jié)合蓋斯定律構(gòu)建目標(biāo)方程式求出反應(yīng)熱，然后寫出熱化學(xué)方程式；根據(jù)氣體的物質(zhì)的量變化判斷熵變；
（2）①根據(jù)反應(yīng)放出的熱量求出參加反應(yīng)的二氧化硫，然后利用三段式求出平衡時(shí)的濃度，再求出平衡常數(shù)；
②改為加入1molSO₂、0.5molO₂和1molSO₃，若全部轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，則與原來的加入量相同，是等效平衡，則平衡時(shí)各物質(zhì)的量與原平衡相同，求出轉(zhuǎn)化的二氧化硫的物質(zhì)的量，再根據(jù)物質(zhì)的量之比等于熱量比求出反應(yīng)熱；
③溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，則參加反應(yīng)的二氧化硫的物質(zhì)的量減少；恒溫恒壓容器中進(jìn)行，反應(yīng)后物質(zhì)的量減小，則平衡正移；縮小體積，壓強(qiáng)增大，平衡正向移動(dòng)．

解答： 解：（1）已知S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H₁=-296kJ/mol  ①；
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-198kJ/mol  ②；
根據(jù)蓋斯定律：①×2+②得2S（s）+3O₂（g）=2SO₃（g）△H=（-296kJ/mol）×2+（-198kJ/mol）=-790kJ/mol；
該反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量減少的反應(yīng)，則熵減小，即△＜0；
故答案為：2S（s）+3O₂（g）=2SO₃（g）△H=-790kJ/mol；＜；
（2）①已知2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-198kJ/mol，向某恒溫恒容的體積為2L的容器中加入2mol二氧化硫氣體和1mol氧氣，達(dá)到平衡后，放出的熱量為178.2kJ，則參加反應(yīng)的二氧化硫n（SO₂）=

2×178.2

198

=1.8mol，
             2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
開始（mol）：2          1
反應(yīng)（mol）：1.8         0.9           1.8
平衡（mol）：0.2         0.1           1.8
則平衡時(shí)濃度：c（SO₂）=0.1mol/L，c（O₂）=0.05mol/L，c（SO₃）=0.9mol/L，
則K=

0．92

0．12×0.05

=1620；
故答案為：1620；
②改為加入1molSO₂、0.5molO₂和1molSO₃，若全部轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，則與原來的加入量相同，是等效平衡，則平衡時(shí)各物質(zhì)的量與原平衡相同，
設(shè)轉(zhuǎn)化的二氧化硫?yàn)閤mol，
             2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
開始（mol）：1          0.5         1
反應(yīng)（mol）：x          0.5x        x
平衡（mol）：1-x         0.5-0.5x   1+x
則1-x=0.2，所以x=0.8mol，則Q=

198×0.8

2

=79.2kJ；
故答案為：79.2；
③如若在一體積相同，但采取了隔熱措施的恒容容器中進(jìn)行，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，所以參加反應(yīng)的二氧化硫的物質(zhì)的量減少，則放出的熱量減小，即＜178.2kJ；恒溫恒壓容器中進(jìn)行，反應(yīng)后物質(zhì)的量減小，則平衡正移，參加反應(yīng)的二氧化硫的物質(zhì)的量增大，所以放出的熱量增多，則＞178.2kJ；若向體積為1L的恒溫恒容的容器中通入2molSO₂和1molO₂，則容器的體積減小，壓強(qiáng)增大，平衡正向移動(dòng)，則參加反應(yīng)的物質(zhì)的增多，所以放出的熱量增多，即＞178.2kJ．
故答案為：＜；＞；＞．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了蓋斯定律的應(yīng)用、化學(xué)平衡移動(dòng)的有關(guān)計(jì)算，題目難度中等，側(cè)重于蓋斯定律的應(yīng)用、平衡常數(shù)的計(jì)算、平衡移動(dòng)、影響平衡的因素等的考查．