Question

已知硫酸工業(yè)生產(chǎn)過程中涉及的化學反應有：
Ⅰ．S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H=-298kJ/mol
Ⅱ.2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196kJ/mol
Ⅲ．SO₃（g）+H₂O（1）=H₂SO₄（1）△H=-130.3kJ/mol
（1）根據(jù)反應I可知，lmol硫和lmol O₂具有的能量總和

 

1mol SO₂的能量．（填“大于”“小于”或“等于”）
（2）由以上反應可得：S（s）+2H₂SO₄（1）=2H₂O（1）+3SO₂（g）△H=

 

kJ/mol
（3）300℃時，SO₂和O₂在2L的恒容密閉容器中發(fā)生上述反應II，3min達到化學平衡．
①反應達到平衡時，下列描述一定正確的是

 

（填序號）
a．容器內(nèi)分子數(shù)不再發(fā)生變化
b．v（SO₂）=v（SO₃）
c．SO₃不再分解
d．容器內(nèi)氣體密度不再發(fā)生變化
②反應達到平衡后，若改變條件使該反應的平衡常數(shù)K值變大，則在平衡移動過程中正反應速率

 

（填序號）
a．一直增大    b．一直減小    c．先增大后減小    d．先減小后增大
③反應達平衡后，在第5min時向容器中再通入2molSO₂和2mol SO₃，化學平衡向

 

反應方向移動．（填“正”或“逆”）3min后反應重新達到平衡，請在圖中畫出5～10min時間段各物質(zhì)濃度的變化趨勢曲線．（曲線上必須標出SO₂、O₂、SO₃）

Answer 1

考點：用蓋斯定律進行有關反應熱的計算,化學平衡的影響因素,化學平衡狀態(tài)的判斷,物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲線

專題：化學反應中的能量變化,化學平衡專題

分析：（1）△H=E（生成物的能量和）-E（反應物的能量和）；
（2）利用蓋斯定律計算反應熱；
（3）①化學平衡狀態(tài)的判斷
     ②化學平衡常數(shù)的求算
     ③勒夏特列原理的應用
注意：1、化學平衡常數(shù)越大說明反應向正向反應的程度越大．
      2、平衡常數(shù)只受溫度影響
      3、影響平衡移動的因素只有3個，溫度、濃度、壓強

解答： 解：（1）△H=E（生成物的能量和）-E（反應物的能量和）=-298kJ/mol，說明反應物能量高．
故答案為：大于；
（2）反應ⅠS（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H=-298kJ/mol
    反應Ⅱ2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196kJ/mol
    反應Ⅲ．SO₃（g）+H₂O（1）=H₂SO₄（1）△H=-130.3kJ/mol
Ⅰ-Ⅱ得：2SO₃（g）+S（s）=3SO₂（g）△H=-102kJ/molⅣ
Ⅳ-Ⅲ×2：S（s）+2H₂SO₄（1）=2H₂O（1）+3SO₂（g）△H═+158.6kJ/mol
故答案為：△H=+158.6；
（3）①可逆反應達到化學平衡后，各物質(zhì)的濃度、物質(zhì)的量、分子個數(shù)、質(zhì)量、密度、速率等等都不再變化，本題中：a、c屬于不變，b屬于速率之比等于系數(shù)比，無論平衡與否都是．
故答案為：abd；
②平衡常數(shù)只受溫度影響，要使該反應的平衡常數(shù)K值變大，由于該反應是放熱反應，故只能是降溫，降溫會使化學反應速率減慢，并且平衡向正反應方向移動．
故答案為：b；
③增加2molSO₂和2molSO₃，唯獨沒有增加O₂的量，可理解為沒加SO₂和SO₃只減少了O₂，所以平衡向逆向移動．
第二問注意縱坐標是濃度，不是物質(zhì)的量，體積是2L，SO₂的濃度變?yōu)?mol+

2mol

2L

=3mol/L并且不斷增大，
SO₃的濃度變?yōu)?mol/L+

2mol

2L

=2mol/L并且不斷減少，O₂的濃度增加．
5～10min時間段各物質(zhì)濃度的變化趨勢曲線如圖所示：

故答案為：逆；5～10min時間段各物質(zhì)濃度的變化趨勢曲線為：

點評：考查范圍較廣，問題相對簡單，適合現(xiàn)在的高考．考察學生對基礎知識的掌握及靈活運用能力．特別是（3）的②，出的很好．