Question

【題目】按要求完成下空：

(1)已知熱化學(xué)方程式：SO2(g)＋1/2O2(g)SO3(g)　ΔH＝－98.32 kJ·mol－1，在容器中充入2 mol SO2和1 mol O2，充分反應(yīng)，最終放出的熱量______(填字母)。

a.＝196.64 kJ b.＝98.32 kJ c.<196.64 kJ d.>196.64 kJ

(2)FeS2焙燒產(chǎn)生的SO2可用于制硫酸。其中SO2的空間結(jié)構(gòu)為________；H2SO4中陰離子中心原子雜化類(lèi)型為__________雜化。

(3)氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。

①上圖是N2(g)和H2(g)反應(yīng)生成1 mol NH3(g)過(guò)程中能量的變化示意圖，請(qǐng)寫(xiě)出N2和H2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式____________________________________

②捕碳技術(shù)(主要指捕獲CO2)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑，它們與CO2可發(fā)生如下可逆反應(yīng)：

反應(yīng)Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g) (NH4)2CO3(aq)　 ΔH1

反應(yīng)Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)NH4HCO3(aq)　 ΔH2

反應(yīng)Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)2NH4HCO3(aq)　ΔH3

則a：ΔH3與ΔH1、ΔH2之間的關(guān)系是ΔH3＝________。b：若反應(yīng)Ⅰ、反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)分別為K1、K2，則反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù)K3=__________（用K1、K2表示）。

(4)元素鉻(Cr)在溶液中主要以Cr3+(藍(lán)紫色)、Cr(OH)4(綠色)、Cr2O72(橙紅色)、CrO42(黃色)等形式存在，Cr(OH)3為難溶于水的灰藍(lán)色固體，CrO42和Cr2O72在溶液中可相互轉(zhuǎn)化。

①離子方程式表示Na2CrO4溶液中的轉(zhuǎn)化反應(yīng)____________。

②溶液酸性增大，CrO42的平衡轉(zhuǎn)化率______(填“增大“減小”或“不變”)

③升高溫度，溶液中CrO42的平衡轉(zhuǎn)化率減小，則該反應(yīng)的ΔH______0 (填“大于”“小于”或“等于”)。

Answer 1

【答案】c V形 sp3 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol－1 2ΔH2－ΔH1 K22/K1 2CrO42-+2H＋Cr2O72-+H2O 增大 小于

【解析】

（1）假設(shè)2molSO2和1molO2全部參與反應(yīng)，放出的熱量為2×98.32kJ=196.64kJ，因?yàn)樵摲磻?yīng)為可逆反應(yīng)，不能進(jìn)行到底，因此達(dá)到平衡放出的熱量小于196.64kJ，故c正確；

（2）SO2中心原子S有2個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)為(6－2×2)/2=1，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，空間構(gòu)型為V形；陰離子為SO42－，S有4個(gè)σ，無(wú)孤電子對(duì)，因此S的雜化類(lèi)型為sp3；

（3）①根據(jù)圖示，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，熱化學(xué)反應(yīng)方程式為N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H=2×(254－300)kJ·mol－1=－92kJ·mol－1；

②a：根據(jù)反應(yīng)III的方程式，2×II－I：△H3=2△H2－△H1；

b：根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式，推出K1=c[(NH4)2CO3]/c(CO2)，K2=c(NH4HCO3)/c(CO2)，K3=c2(NH4HCO3)/{c(CO2)×c[(NH4)2CO3]}，得出K3=K22/K1；

（4）①CrO42－在溶液中存在：2CrO42－＋2H＋Cr2O72－＋H2O；

②根據(jù)①酸性增大，c(H＋)增大，平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，CrO42－的轉(zhuǎn)化率增大；

③根據(jù)勒夏特列原理，升高溫度，CrO42－的轉(zhuǎn)化率降低，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，即正反應(yīng)方向?yàn)榉艧岱磻?yīng)，△H<0。