Question

某同学从资料上查到以下反应：

A、B为中学化学常见单质，AO₂、BO₂是能使澄清石灰水变浑浊的气体．
回答下列问题：
（1）①元素A、B可形成化合物AB₂，则B元素的原子结构示意图为

 

．
     ②已知：A（s）+O₂（g）=AO₂（g）△H=-393.5kJ?mol^-1
            B（s）+O₂（g）=BO₂（g）△H=-296.8kJ?mol^-1
            A（s）+2B（s）=AB₂（l）△H=+89.7kJ?mol^-1
写出AB₂（l）在O₂中完全燃烧的热化学方程式

 

．
     ③黄色气体ClO₂可用于污水杀菌和饮用水净化．KClO₃与BO₂在强酸性溶液中反应可制得ClO₂，写出此反应的离子方程式

 

．
（2）恒容密闭容器中充有10mol AO与20mol H₂，在催化剂作用下反应生成：AO（g）+2H₂（g）?AH₃OH（g）；AO的平衡转化率（α）与温度、压强的关系如图．

   ①若在x点时容器的体积为V_xL，则该温度下的平衡常数K=

 

；
   ②自反应开始到达平衡状态所需的时间：t_x

 

t_z（填“大于”、“小于”或“等于”）．
   ③在不改变反应物用量的情况下，为提高AO的转化率可采取的措施是（写两条）

 

．

Answer 1

考点：用盖斯定律进行有关反应热的计算,转化率随温度、压强的变化曲线

专题：基本概念与基本理论

分析：（1）①A、B为中学化学常见单质，AO₂、BO₂是能使澄清石灰水变浑浊的气体，BO₂能使品红溶液褪色，可以推断BO₂为SO₂，AO₂为CO₂；确定A为C，B为S；
②根据热化学方程式的书写方法以及盖斯定律来计算回答；
③根据题意所给反应物和产物的信息来书写离子方程式；
（2））①x、y点是同温度下的平衡，转化率变化，但平衡常数不变，根据x点温度下的转化率求平衡时各种物质的浓度，依据平衡常数概念计算得到；
②z点温度高反应速率快达到反应速率需要的时间短；
③提高CO的转化率可采取的措施是改变条件促使平衡正向进行．

解答： 解：A、B是中学化学常见单质，AO₂、BO₂是能使澄清石灰水变浑浊的气体，BO₂能使品红溶液褪色，可以推断BO₂为SO₂，AO₂为CO₂；确定A为C，B为S；
（1）①B元素为S元素，原子结构示意图为，故答案为：；
②a、S（s）+O₂（g）═SO₂（g），△H=-393.5kJ?mol^-1
b、S（s）+O₂（g）═SO₂（g），△H=-296.8kJ?mol^-1
c、C（s）+2S（s）═CS₂（l），△H=+89.7kJ?mol^-1
二硫化碳燃烧的反应CS₂（l）+3O₂（g）═2SO₂（g）+CO₂（g），△H=a+2b-c，所以△H=（-393.5kJ?mol^-1）+2×（-296.8kJ?mol^-1）-89.7kJ?mol^-1=-1076.8kJ?mol^-1，
故答案为：CS₂（l）+3O₂（g）═2SO₂（g）+CO₂（g），△H=-1076.8kJ?mol^-1；
③KClO₃与SO₂在强酸性溶液中反应制得ClO₂的离子方程式为：2ClO₃^-+SO₂═2ClO₂+SO₄^2-，故答案为：2ClO₃^-+SO₂═2ClO₂+SO₄^2-；
（2））①依据图象分析可知xy是同温度下的平衡，平衡常数随温度变化，所以平衡常数不变；
             CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）
初起浓度     

10

Vx

mol/L    

20

Vx

mol/L   0
变化量       

5

Vx

mol/L    

10

Vx

mol/L  

5

Vx

mol/L
平衡量       

5

Vx

mol/L   

10

Vx

 mol/L 

5

Vx

mol/L
故K=

5 Vx

5 Vx ?( 10 Vx )2

L²?mol^-2=

V 2 x

100

L²?mol^-2；
故答案为：

V 2 x

100

L²?mol^-2；
②达到x、y两点的平衡状态所需的时间，y点温度高反应速率快达到反应速率需要的时间短，t_x＞t_y，故答案为：大于；
③反应是气体体积减小的放热反应，提高CO的转化率可采取的措施是降温、加压、分离出甲醇，故答案为：降温、加压、将甲醇从混合体系中分离出来．

点评：本题考查了热化学方程式和盖斯定律的计算应用，化学平衡标志判断，图象分析，影响平衡的因素分析判断，化学平衡移动原理是解题关键，题目难度中等．