Question

已知硫酸工业生产过程中涉及的化学反应有：
Ⅰ．S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H=-298kJ/mol
Ⅱ.2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196kJ/mol
Ⅲ．SO₃（g）+H₂O（1）=H₂SO₄（1）△H=-130.3kJ/mol
（1）根据反应I可知，lmol硫和lmol O₂具有的能量总和

 

1mol SO₂的能量．（填“大于”“小于”或“等于”）
（2）由以上反应可得：S（s）+2H₂SO₄（1）=2H₂O（1）+3SO₂（g）△H=

 

kJ/mol
（3）300℃时，SO₂和O₂在2L的恒容密闭容器中发生上述反应II，3min达到化学平衡．
①反应达到平衡时，下列描述一定正确的是

 

（填序号）
a．容器内分子数不再发生变化
b．v（SO₂）=v（SO₃）
c．SO₃不再分解
d．容器内气体密度不再发生变化
②反应达到平衡后，若改变条件使该反应的平衡常数K值变大，则在平衡移动过程中正反应速率

 

（填序号）
a．一直增大    b．一直减小    c．先增大后减小    d．先减小后增大
③反应达平衡后，在第5min时向容器中再通入2molSO₂和2mol SO₃，化学平衡向

 

反应方向移动．（填“正”或“逆”）3min后反应重新达到平衡，请在图中画出5～10min时间段各物质浓度的变化趋势曲线．（曲线上必须标出SO₂、O₂、SO₃）

Answer 1

考点：用盖斯定律进行有关反应热的计算,化学平衡的影响因素,化学平衡状态的判断,物质的量或浓度随时间的变化曲线

专题：化学反应中的能量变化,化学平衡专题

分析：（1）△H=E（生成物的能量和）-E（反应物的能量和）；
（2）利用盖斯定律计算反应热；
（3）①化学平衡状态的判断
     ②化学平衡常数的求算
     ③勒夏特列原理的应用
注意：1、化学平衡常数越大说明反应向正向反应的程度越大．
      2、平衡常数只受温度影响
      3、影响平衡移动的因素只有3个，温度、浓度、压强

解答： 解：（1）△H=E（生成物的能量和）-E（反应物的能量和）=-298kJ/mol，说明反应物能量高．
故答案为：大于；
（2）反应ⅠS（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H=-298kJ/mol
    反应Ⅱ2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196kJ/mol
    反应Ⅲ．SO₃（g）+H₂O（1）=H₂SO₄（1）△H=-130.3kJ/mol
Ⅰ-Ⅱ得：2SO₃（g）+S（s）=3SO₂（g）△H=-102kJ/molⅣ
Ⅳ-Ⅲ×2：S（s）+2H₂SO₄（1）=2H₂O（1）+3SO₂（g）△H═+158.6kJ/mol
故答案为：△H=+158.6；
（3）①可逆反应达到化学平衡后，各物质的浓度、物质的量、分子个数、质量、密度、速率等等都不再变化，本题中：a、c属于不变，b属于速率之比等于系数比，无论平衡与否都是．
故答案为：abd；
②平衡常数只受温度影响，要使该反应的平衡常数K值变大，由于该反应是放热反应，故只能是降温，降温会使化学反应速率减慢，并且平衡向正反应方向移动．
故答案为：b；
③增加2molSO₂和2molSO₃，唯独没有增加O₂的量，可理解为没加SO₂和SO₃只减少了O₂，所以平衡向逆向移动．
第二问注意纵坐标是浓度，不是物质的量，体积是2L，SO₂的浓度变为2mol+

2mol

2L

=3mol/L并且不断增大，
SO₃的浓度变为1mol/L+

2mol

2L

=2mol/L并且不断减少，O₂的浓度增加．
5～10min时间段各物质浓度的变化趋势曲线如图所示：

故答案为：逆；5～10min时间段各物质浓度的变化趋势曲线为：

点评：考查范围较广，问题相对简单，适合现在的高考．考察学生对基础知识的掌握及灵活运用能力．特别是（3）的②，出的很好．