Question

（2013?临沂二模）研究硫及其化合物的性质有重要意义．
（1）Cu₂S在高温条件下发生如下反应：2Cu₂S（s）+3O₂（g）═2Cu₂O（s）+2SO₂（g）△H=-773kJ?mol^-1，当该反应有1.2mol电子转移时，反应释放出的热量为

77.3

kJ．
（2）硫酸工业生产中涉及反应：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），SO₂的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示．
①压强：P₁

＜

P₂（填“＞”、“=”或“＜”）．
②平衡常数：A点

=

B点（填“＞”、“=”或“＜”）．
③200℃下，将一定量的SO₂和O₂充入体积不变的密闭容器中，经10min后测得容器中各物质的物质的量浓度如表所示：

气体	SO2	O2	SO3
浓度（mol/L）	0.4	1.2	1.6

能说明该反应达到化学平衡状态的是

ab

．
a．SO₂和O₂的体积比保持不变
b．体系的压强保持不变
c．混合气体的密度保持不变
d．SO₂和SO₃物质的量之和保持不变
计算上述反应在0～10min内，υ（O₂）=

0.08mol?L^-1?min^-1

．
（3）一定温度下，用水吸收SO₂气体时，溶液中水的电离平衡

向左

移动（填“向左”“向右”或“不”）；若得到pH=3的H₂SO₃溶液，试计算溶液中亚硫酸氢根离子和亚硫酸根离子浓度之比为

1

6

．（已知该温度下H₂SO₃的电离常数：K_a1=1.0×10^-2mol/L，K_a2=6.0×10^-3mol/L）

Answer 1

分析：（1）根据反应热和转移电子之间的关系式计算；
（2）①相同温度下，增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，根据转化率确定压强大小；
 ②化学平衡常数只与温度有关，温度不变化学平衡常数不变；
 ③反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，可由此进行判断；
先计算三氧化硫的反应速率，再根据同一化学反应中同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比计算氧气的反应速率；
（3）向水中加入能电离出氢离子或氢氧根离子的物质抑制水的电离；

C(HSO3-)

C(SO32-)

=

c(H+)

Ka2

．

解答：解：（1）该反应2Cu₂S（s）+3O₂（g）═2Cu₂O（s）+2SO₂（g）中，当转移12mol电子时放出773kJ热量，当转移1.2mol电子时放出热量77.3kJ热量，故答案为：77.3；
（2）①相同温度时，增大压强平衡向正反应方向移动，二氧化硫的转化率增大，B点的转化率大于A点，所以P₁＜P₂，故答案为：＜；
 ②温度不变平衡常数不变，所以A点=B点，故答案为：=；
 ③a．当反应达到平衡状态时，SO₂和O₂的体积比保持不变，所以能说明达到平衡状态，故正确；
b．该反应反应前后是一个气体体积减小的可逆反应，当反应达到平衡状态时，体系的压强保持不变，所以能说明达到平衡状态，故正确；
c．反应前后气体的质量不变，容器的体积不变，所以无论反应是否达到平衡状态，混合气体的密度始终保持不变，所以不能说明 反应达到平衡状态，故错误；
d．无论反应是否达到平衡状态，SO₂和SO₃物质的量之和始终保持不变，所以不能说明该反应达到平衡状态，故错误；
故选ab；
又υ（SO₃）=

1.6-0

10

mol/(L．min)=0.16mol/L．min，υ（O₂）=

1

2

υ（SO₃）=0.08mol?L^-1?min^-1，
故答案为：ab；0.08mol?L^-1?min^-1；
（3）二氧化硫和水反应生成亚硫酸，亚硫酸电离生成氢离子导致溶液中氢离子浓度增大，从而抑制水电离，即水的电离平衡向逆反应方向移动，

C(HSO3-)

C(SO32-)

=

c(H+)

Ka2

=

10-3

6×10-3

=

1

6

，
故答案为：向左；

1

6

．

点评：本题考查较综合，化学平衡状态的判断、有关平衡常数的计算、反应速率的计算等知识点是考查热点，注意判断平衡状态的标志和角度．