Question

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）△H=-196.9kJ?mol^-1]

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）恒容条件下，下列措施中能使n（SO₃）/n（SO₂）比图1所示情况增大的有

 

．
A．升高温度
B．充入He
C．再充入1mol SO₂（g）和1mol O₂（g）
D．使用催化剂
（3）恒温恒容时，1mol SO₂和2mol O₂充分反应，放出热量的数值比|△H₂|

 

（填
“大”、“小”或“相等”）．
（4）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

 

．

Answer 1

考点：反应热和焓变,热化学方程式,化学反应速率与化学平衡图象的综合应用

专题：化学反应中的能量变化,化学平衡专题

分析：（1）燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量；
（2）A、升高温度，平衡左移，比值减小； B、恒容通入He，对平衡无影响，比值不变；
C、通入充入1mol SO₂（g）和0.5mol O₂（g）相当于加压，平衡右移，再通入0.5mol O₂（g），平衡进一步右移，比值增大；
D、使用催化剂平衡不移动；
（3）恒温恒容时，开始为1molSO₂和2molO₂ 与开始为1molSO₂和1molO₂ 相比，开始为1molSO₂和2molO₂ 的SO₂转化率高；
（4）t₂～t₃段正逆速率都加快，且v（正）＞v（逆），平衡正向移动，t₄～t₅段正逆速率都加快，且v（正）＜v（逆），平衡逆向移动，该反应为体积减小的放热反应，若升高温度，平衡逆向移动，若增大压强，平衡正向移动，故t₂～t₃段为增大压强，t₄～t₅段为升高温度；t₂～t₃段为增大压强后，平衡正向移动，SO₃的含量升高，至t₃～t₄平衡时含量达最高．

解答： 解：（1）燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量，所以，硫的物质的量为1mol．由图1可知1molS（s）完全燃烧放出的热量为297KJ，所以，硫的燃烧热的热化学方程式S（s）+O₂（g）═SO₂（g）△H=-297 KJ?mol^-1，
故答案为：S（s）+O₂（g）═SO₂（g）△H=-297 KJ?mol^-1；
（2）A、反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，n（SO₃）减小，n（SO₂）增大，n（SO₃）/n（SO₂）减小，故A错误；
B、恒容条件下，充入氦气，反应混合物浓度不变，平衡不移动，n（SO₃）/n（SO₂）不变，故B错误；
C、通入充入1mol SO₂（g）和0.5mol O₂（g）相当于加压，平衡右移，再通入0.5mol O₂（g），平衡进一步右移，n（SO₃）/n（SO₂）增大，故C正确；
D、使用催化剂，加快反应，平衡不移动，n（SO₃）/n（SO₂）不变，故D错误．
故答案为：C；
（3）恒温恒容时，开始为1molSO₂和2molO₂ 与开始为1molSO₂和1molO₂ 相比，增大氧气的浓度，平衡正向移动，所以开始为1molSO₂和2molO₂ 的SO₂转化率高，放出热量的数值比|△H₂|大．
故答案为：大；
（4）t₂～t₃段正逆速率都加快，且v（正）＞v（逆），平衡正向移动．t₄～t₅段正逆速率都加快，且v（正）＜v（逆），平衡逆向移动．该反应为体积减小的放热反应，若升高温度，平衡逆向移动，若增大压强，平衡正向移动，故t₂～t₃段为增大压强，t₄～t₅段为升高温度；t₂～t₃段为增大压强后，平衡正向移动，SO₃的含量升高，至t₃～t₄平衡时含量达最高．
故答案为：升高温度；t₃～t₄ ．

点评：本题考查了热化学方程式书写、化学平衡移动等知识点，综合性高，难度大，关键在于读图获取信息，培养学生分析问题解决问题能力．