题目内容
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)ΔH2= 。
(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 。
(1)S(s)+O2(g)
SO2(g) ΔH=-297 kJ/mol
(2)-78.64 kJ/mol
(3)大 (4)2 mol 2SO2+O2+4OH-2S
+2H2O
(5)c (6)升高温度 t3～t4
【解析】(1)注意物质状态,通过图示得出ΔH。
(2)根据2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)
ΔH=-196.6 kJ/mol以及生成0.8 mol SO3,可计算出ΔH2为
-196.6 kJ/mol÷2×0.8=-78.64 kJ/mol。
(3)根据起始量O2多,反应生成SO3多,故ΔH的数值大。
(4)SO2、SO3都与NaOH反应共消耗2 mol NaOH,SO2还原性较强与剩余的O2反应:
2SO2+O2+4OH-2S+2H2O。
(5)对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
ΔH=-196.6 kJ/mol,要使n(SO3)/ n(SO2)增大即使反应正向进行,温度升高反应逆向进行,充入He气不影响平衡,再充入1 mol SO2(g)和1 mol O2(g)相当于增大压强使反应正向进行。使用催化剂不影响
平衡。
(6)t2时刻速率增大,反应正向进行,改变的是增大压强,t4时刻速率增大,反应逆向进行,改变的是升高温度,t6时刻速率增大,平衡不移动,改变的是催化剂,据此可知SO3浓度最高的时间段是t3～t4。
某化学兴趣小组的同学利用如图所示实验装置进行实验(图中a、b、c表示止水夹)。
请按要求填空:
(1)利用B装置可制取的气体有 (写出两种即可)。
(2)A、C、E相连后的装置可用于制取Cl2并进行相关的性质实验。
①若在丙中加入适量水,即可制得氯水。将所得氯水分为两份,进行实验Ⅰ、Ⅱ,实验操作、现象、结论如下:
实验序号 | 实验操作 | 现象 | 结论 |
Ⅰ | 将氯水滴入品红溶液 | 溶液褪色 | 氯气与水反应的产物有漂白性 |
Ⅱ | 氯水中加入 NaHCO3粉末 | 有无色气泡产生 | 氯气与水反应的产物具有较强的酸性 |
请你评价实验Ⅰ、Ⅱ的结论是否合理?若不合理,请说明理由 。
②请利用上述装置设计一个简单的实验验证Cl-和Br-的还原性强弱(分别指出甲、乙、丙中盛装的试剂、实验现象及结论) 。
(3)B、D、E装置相连后,在B中盛装浓硝酸和铜片(放在有孔塑料板上),可制得NO2并进行有关实验。
①B中发生反应的化学方程式为 。
②欲用D装置验证NO2与水的反应,其操作步骤如下:先关闭止水夹 ,再打开止水夹 ,使烧杯中的水进入试管丁的操作是 。
③试管丁中的NO2与水充分反应后,若向试管内缓缓通入一定量的O2,直至试管全部充满水,则所得溶液中溶质的物质的量浓度是 (气体按标准状况计算)。
