【題目】硫﹣氨熱化學循環(huán)制氫示意圖如下:

(1)反應1的離子方程式為
(2)反應2能量轉(zhuǎn)化主要方式為
(3)反應3中控制反應條件很重要,不同條件下硫酸銨分解產(chǎn)物不同.若在400℃時分解,產(chǎn)物除水蒸氣外還有A、B、C三種氣體,A是空氣中含量最多的單質(zhì),B能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍,C能使品紅溶液褪色.則400℃時硫酸銨分解的化學方程式為
(4)反應4是由(a)、(b)兩步反應組成:
H2SO4(l)=SO3(g)+H2O(g),△H=+177kJmol1…(a)
2SO3(g)2SO2(g)+O2(g),△H=+196kJmol1…(b)
①則H2SO4(l)分解為SO2(g)、O2(g)及H2O(g)的熱化學方程式為:
②在恒溫密閉容器中,控制不同溫度進行SO3分解實驗.以SO3起始濃度均為cmolL1 , 測定SO3的轉(zhuǎn)化率,結(jié)果如圖2,圖中Ⅰ曲線為SO3的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系,Ⅱ曲線表示不同溫度下反應經(jīng)過相同反應時間且未達到化學平衡時SO3的轉(zhuǎn)化率.
(i)圖中點X與點Z的平衡常數(shù)K:
K(X)K(Z)(選填:>,<,=);
(ii)Y點對應溫度下的反應速率:
v(正)v(逆)(選填:>,<,=);
(iii)隨溫度的升高,Ⅱ曲線逼近Ⅰ曲線的原因是:

【答案】
(1)SO2+H2O+2NH3=2NH4++SO32
(2)太陽能轉(zhuǎn)化為電能再轉(zhuǎn)化為化學能
(3)3(NH42SO4 4NH3↑+N2↑+3SO2↑+6H2O↑
(4)2H2SO4(l)?2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)△H=+550kJ?mol1;<;>;溫度升高,反應速率加快,達到平衡所需的時間縮短(或溫度升高,反應速率加快,相同時間內(nèi)更快達到平衡)
【解析】解:(1)反應1是二氧化硫和氨氣在水中反應生成亞硫酸銨的反應,反應的離子方程式為SO2+H2O+2NH3=2NH4++SO32 , 所以答案是:SO2+H2O+2NH3=2NH4++SO32;(2.)據(jù)圖分析,反應2是太陽能轉(zhuǎn)化為電能,電解亞硫酸銨生成硫酸銨和氫氣,所以答案是:太陽能轉(zhuǎn)化為電能再轉(zhuǎn)化為化學能;
(3.)硫酸銨在400℃時分解,產(chǎn)物除水蒸氣外還有A、B、C三種氣體,A是空氣中含量最多的單質(zhì),則為氮氣,B能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍,為氨氣,C能使品紅溶液褪色,為二氧化硫,反應的化學方程式為3(NH42SO4 4NH3↑+N2↑+3SO2↑+6H2O↑,所以答案是:3(NH42SO4 4NH3↑+N2↑+3SO2↑+6H2O↑;
(4.)①已知H2SO4(l)=SO3(g)+H2O(g),△H=+177kJmol1…(a)
2SO3(g)2SO2(g)+O2(g),△H=+196kJmol1…(b)
據(jù)蓋斯定律,2a+b得:2H2SO4(l)2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)△H=+550kJmol1
所以答案是:2H2SO4(l)2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)△H=+550kJmol1
②i)據(jù)圖可知,隨溫度的升高,三氧化硫的平衡轉(zhuǎn)化率增大,說明三氧化硫分解是吸熱反應,溫度越高,平衡常數(shù)越大,所以K(X)<K(Z),所以答案是:<;
ii)Y點時反應還沒有達到平衡狀態(tài),正向進行,所以正反應速率大于逆反應速率,所以答案是:>;
iii)溫度的升高,曲線b向曲線a逼近,反應速率加快,達到平衡時的時間縮短,
所以答案是:溫度升高,反應速率加快,達到平衡所需的時間縮短(或溫度升高,反應速率加快,相同時間內(nèi)更快達到平衡).
【考點精析】掌握化學平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征是解答本題的根本,需要知道化學平衡狀態(tài)的特征:“等”即 V正=V逆>0;“動”即是動態(tài)平衡,平衡時反應仍在進行;“定”即反應混合物中各組分百分含量不變;“變”即條件改變,平衡被打破,并在新的條件下建立新的化學平衡;與途徑無關(guān),外界條件不變,可逆反應無論是從正反應開始,還是從逆反應開始,都可建立同一平衡狀態(tài)(等效).

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(4)下面操作造成所配稀硫酸溶液濃度偏高的是
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