题目内容
【题目】硫及其化合物对人类的生产和生活有着重要的作用。
（1）重晶石（BaSO4）高温煅烧可发生一系列反应，其中部分反应如下：
BaSO4(s)＋4C(s)=BaS(s)＋4CO(g) ΔH＝＋571.2kJ·mol－1
BaS(s)=Ba(s)＋S(s) ΔH＝＋460kJ·mol－1
已知：O2(g)＋2C(s)=2CO(g) ΔH＝－221kJ·mol－1，
写出O2氧化Ba(s)和S(s)至BaSO4的热化学方程式___________________。
（2）一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：2CO(g)+SO2(g)
2CO2(g)+S(l) △H<0。若向2L恒容密闭容器中通入2molCO和1molSO2，反应在不同条件下进行上述反应，反应体系总压强随时间的变化如图所示
①与实验a相比，c组改变的实验条件可能是______________，判断的依据是______________________。
②用P0表示开始时总压强，P表示平衡时总压强，用α表示SO2的平衡转化率，则α的表达式为______________________。
（3）二氧化硫在一定条件下还可以发生如下反应：
SO2(g)+NO2(g)
SO3(g)+NO(g) ΔH=－42kJ·mol－1。
在1 L 恒容密闭容器中充入SO2(g) 和NO2 (g)，所得实验数据如下：
实验 编号 | 温度 | 起始时物质的量/mol | 平衡时物质的量/mol | |
n(SO2) | n(NO2) | n(NO) | ||
甲 | T1 | 0.80 | 0.20 | 0.18 |
乙 | T2 | 0.20 | 0.80 | 0.16 |
丙 | T2 | 0.20 | 0.30 | a |
①实验甲中，若2 min 时测得放出的热量是4.2 kJ，则0~2 min时间内，用SO2 (g)表示的平均反应速率υ(SO2)＝__________，该温度下的平衡常数为______________。
②实验丙中，达到平衡时，NO2的转化率为_______________。
③由表中数据可推知，T1_____T2（填“＞”“＜”或“＝”），判断的理由是____________________。
【答案】 Ba(s)＋S(s)＋2O2(g) = BaSO4(s) ΔH＝－1473.2kJmol－1 升高温度 实验c与a相比，反应速率快，平衡向逆反应方向移动（其他合理答案也给分） 
0.05 mol·L－1·min－1 2.613 40% ＜ T1时，该反应的平衡常数K1＝2.613，T2时，该反应的平衡常数K2＝1，该反应正反应为放热反应，所以T1＜T2。（其他合理答案也给分）
【解析】试题分析： (1)根据盖斯定律书写O2氧化Ba(s)和S(s)至BaSO4的热化学方程式； (2)同体积、同物质的量，温度越高压强越大，实验c，反应速率快；根据同温、同体积，压强与物质的量成正比分析；(3) ①根据2 min 时放出的热量是4.2 kJ，可计算消耗SO2的物质的量；根据表格数据，利用三段式计算平衡常数；②乙、丙温度相同，根据平衡常数相同计算丙中NO2的转化率为；根据甲、乙的平衡常数判断T1、T2的大小；
解析：①BaSO4(s)＋4C(s) = BaS(s)＋4CO(g)ΔH＝＋571.2kJ·mol－1
②BaS(s) = Ba(s)＋S(s)ΔH＝＋460kJ·mol－1
③O2(g)＋2C(s)=2CO(g)ΔH＝－221kJ·mol－1，根据盖斯定律，③×2－①－②得 O2氧化Ba(s)和S(s)至BaSO4的热化学方程式Ba(s)＋S(s)＋2O2(g) = BaSO4(s) ΔH＝－1473.2kJmol－1 ；（2）同体积、同物质的量，温度越高压强越大，根据图示，实验c，反应速率快，平衡向逆反应方向移动；所以c改变的条件是升高温度； ；
，x=3
，SO2的平衡转化率是（3
）÷1×100%=；
(3) 2 min 时放出的热量是4.2 kJ，根据热化学方程式，消耗SO2的物质的量
；则用SO2 (g)表示的平均反应速率υ(SO2)＝
0.05 mol·L－1·min－1，
。
甲的平衡常数为
2.613；
乙的平衡常数
乙的平衡常数为
1；
设丙中二氧化硫的转化量为a
乙、丙温度相同，平衡常数相同
，
a = 0.12，
二氧化硫的转化率=0.12÷0.2×100%=60%；
③正反应放热，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，甲的平衡常数大于乙的平衡常数，，T1<T2。
