Question

【题目】硫单质及其化合物在工农业生产中有着重要的应用，请回答下列问题：
（1）一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形成固定下来，但产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，相关的热化学方程式如下： ①CaSO4（s）+CO（g）CaO（s）+SO2（g）+CO2（g）△=+210.5kJmol﹣1
② CaSO4（s）+CO（g） CaS（s）+CO2（g）△=﹣47.3kJmol﹣1
反应：CaO（s）+3CO（g）+SO2（g）CaS（s）+3CO2（g）△H=kJmol﹣1
平衡常数K的表达式为 ．
（2）图1为密闭容器中H2S气体分解生产H2和S2（g）的平衡转化率与温度、压强的关系． 图1中压强P1、P2、P3的大小顺序为 ， 理由是 ， 该反应平衡常数的大小关系为K（T1）K（T2）（“＞”“=”或“＜”），理由是
（3）在一定条件下，二氧化硫和氧气发生反应：2SO2（g）+O2（g）2SO3△H＜0 ①600℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图2，反应处于平衡状态的时间段所示
②据图2判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是（用文字表达）：10min到15min的曲线变化的原因可能是（填写编号）
A．加了催化剂
B．缩小容器体积
C．降低温度
D．增加SO2的物质的量
（4）烟气中SO2可用某浓度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液，且所得溶液呈中性，该溶液中c（Na+）=（用含硫微粒浓度的代数式表示）

Answer 1

【答案】
（1）﹣399.7；
（2）P1＜P2＜P3；反应前后气体体积增大，增大压强，平衡逆向进行；＜；反应是吸热反应，升温，平衡正向进行，平衡常数增大
（3）15﹣20min和25﹣30min；增大氧气的浓度；AB
（4）2c（SO32﹣）+c（HSO3﹣）
【解析】解：（1）（1）①CaSO4（s）+CO（g）CaO（s）+SO2（g）+CO2（g）△=+210.5kJmol﹣1② CaSO4（s）+CO（g） CaS（s）+CO2（g）△=﹣47.3kJmol﹣1
结合盖斯定律可知，②×4﹣①得到CaO（s）+3CO（g）+SO2（g）CaS（s）+3CO2（g），
则△H=（﹣47.3kJmol﹣1）×4﹣（+210.5kJmol﹣1）=﹣399.7kJ/mol；
K= ，
所以答案是：﹣399.7； ；（2）图1中压强P1、P2、P3的大小顺序为P1＜P2＜P3；理由是反应前后气体体积增大，增大压强，平衡逆向进行；由图可知，温度越高，转化率越大，则该反应为吸热反应，升高温度，K增大，即K（T1）＜K（T2），
所以答案是：P1＜P2＜P3；反应前后气体体积增大，增大压强，平衡逆向进行；＜；反应是吸热反应，升温，平衡正向进行，平衡常数增大；（3）①平衡时物质的量不变，则反应处于平衡状态的15﹣20min和25﹣30min时间段所示，所以答案是：15﹣20min和25﹣30min；
②反应进行至20min时，氧气的浓度瞬间增大，则曲线发生变化的原因是增大氧气的浓度；10min到15min的曲线斜率增大，反应速率加快，反应物浓度减小，加催化剂、缩小体积均符合，C中降低温度，反应速率减小，D中二氧化硫浓度增大，故选AB，
所以答案是：增大氧气的浓度；AB；（4）得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液，且所得溶液呈中性，存在c（H+）=c（OH﹣），c（Na+）+c（H+）=c（OH﹣）+2c（SO32﹣）+c（HSO3﹣），则c（Na+）=2c（SO32﹣）+c（HSO3﹣），所以答案是：2c（SO32﹣）+c（HSO3﹣）．
【考点精析】认真审题，首先需要了解化学平衡状态本质及特征(化学平衡状态的特征：“等”即 V正=V逆>0；“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行；“定”即反应混合物中各组分百分含量不变；“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡；与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效）)，还要掌握化学平衡的计算(反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%；产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%)的相关知识才是答题的关键．