题目内容
【题目】恒温恒容条件下,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图1所示。
已知：2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ/mol。
请回答下列问题：
（1）写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式： 。
（2）状态II到状态III放出的热量为 。
（3）恒温恒容时,1 mol SO2和2 mol O2充分反应,放出热量的数值比∣ΔH2∣ (填“大”、“小”或“相等”)。
（4）将Ⅲ中的混合气体通入足量的NaOH溶液中消耗NaOH的物质的量为 ，若溶液中发生了氧化还原反应,则该过程的离子方程式为： 。
（5）恒容条件下,下列措施中能使n(SO3)/ n(SO2)增大的有 。
A．升高温度
B．充入He气
C．再充入1 mol SO2(g)和1 mol O2(g)
D．使用催化剂
（6）某SO2(g)和O2 (g)体系，时间t1达到平衡后，改变某一外界条件，反应速率v与时间t的关系如图2所示，若不改变SO2(g)和O2(g)的量，则图中t4时引起平衡移动的条件可能是 ；图中表示平衡混合物中SO3的含量最高的一段时间是 。
【答案】（1）S(s)+O2(g)= SO2(g) ΔH=-297 kJ/mol
（2）78.64 kJ
（3）大
（4）2 mol；2SO2+O2+4OH-=2SO42- +2H2O
（5）c
（6）升高温度；t3～t4
【解析】
试题分析：（1）燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量，所以，硫的物质的量为1mol．由图1可知1molS(s)完全燃烧放出的热量为297KJ，所以，硫的燃烧热的热化学方程式S(s)+O2(g)═SO2(g)△H=-297KJmol-1，故答案为：S(s)+O2(g)═SO2(g)△H=-297KJmol-1
（2）由由图1可知，参加反应的n(SO2)=1mol-0.2mol=0.8mol，根据热化学方程式：2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)△H=-196.6KJmol-1；可知，△H2 = 0.4△H = 0.4 × (=-196.6KJmol-1)=-78.64KJmol-1，故答案为：78.64KJmol-1；
（3）恒温恒容时，开始为1molSO2和2molO2与开始为1molSO2和1molO2相比，增大氧气的浓度，平衡正向移动，所以开始为1molSO2和2molO2的SO2转化率高，放出热量的数值比|△H2|大．故答案为：大；
（4）反应最后得到硫酸钠，根据钠原子、硫原子原子守恒，n(NaOH)=2n(S)=2×(0.2+0.8)mol=2mol．若发生氧化还原反应，则是SO2被O2氧化，离子方程式为2SO2+O2+4OH-═2SO42-+2H2O，故答案为：2mol；2SO2+O2+4OH-═2SO42-+2H2O；
（5）a、反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，n(SO3)减小，n(SO2)增大，n(SO3)/n(SO2)减小，故a错误；b、恒容条件下，充入氦气，反应混合物浓度不变，平衡不移动，n(SO3)/n(SO2)不变，故b错误；c、再充入1molSO2(g)和1molO2(g)，等效为Ⅱ压强增大一倍，平衡正向移动，n(SO3)/n(SO2)增大，故c正确；d、使用催化剂，加快反应，平衡不移动，n(SO3)/n(SO2)不变，故d错误；故答案为：c
（6）t2～t3段正逆速率都加快，且v(正)＞v(逆)，平衡正向移动．t4～t5段正逆速率都加快，且v(正)＜v(逆)，平衡逆向移动．该反应为体积减小的放热反应，若升高温度，平衡逆向移动，若增大压强，平衡正向移动，故t2～t3段为增大压强，t4～t5段为升高温度；t2～t3段为增大压强后，平衡正向移动，SO3的含量升高，至t3～t4平衡时含量达最高，故答案为：升高温度；t3～t4。
【题目】“C化学”是指以碳单质或分子中含1个碳原子的物质（如CO、CO2、CH4、CH3OH等）为原料合成工业产品的化学工艺，对开发新能源和控制环境污染有重要意义。
（1）一定温度下，在两个容积均为2 L的密闭容器中，分别发生反应：CO2(g) + 3H2(g)
CH3OH(g) + H2O(g) ΔH＝－49.0 kJ/mol。相关数据如下：
容器 | 甲 | 乙 |
反应物投入量 | 1 mol CO2(g)和3 mol H2(g) | 1 mol CH3OH(g)和1 mol H2O(g) |
平衡时c(CH3OH) | c1 | c2 |
平衡时能量变化 | 放出29.4 kJ | 吸收a kJ |
请回答：①c1 c2（填“＞”、“＜”或“＝”）；a＝ 。
②若甲中反应达到平衡耗时10 s，则用CO2来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率是_____mol/(L·s)。
（2）向体积为1 L的密闭容器中充入b mol CO和2b mol H2，发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。平衡时CO的转化率与温度的关系如图所示。请回答下列问题：
①正反应属于 （填“吸”或“放”）热反应。
②100℃时，该反应的平衡常数K＝ （用含b的代数式表示）。
（3）治理汽车尾气的反应是2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH＜0。在恒温恒容的密闭容器中通入n(NO):n(CO)＝1:2的混合气体，发生上述反应。下列图像正确且能说明反应在进行到t1时刻一定达到平衡状态的是 （选填字母）
