Question

18．（1）一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2mol SO₂和1mol O₂发生反应：2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（g），下列说法中，正确的是C．
A．若υ正（O₂）=2υ逆（SO₃），说明该可逆反应已达到平衡状态
B．保持温度和容器体积不变，充入2mol N₂，化学反应速率加快
C．平衡后移动活塞压缩气体，达到新平衡时SO₂、O₂的百分含量减小，SO₃的百分含量增大
D．达平衡后，保持温度和容器体积不变，再充入2mol SO₂，化学平衡向右移动，SO₂的转化率增大．
（2）尾气SO₂用NaOH溶液吸收后会生成Na₂SO₃．，实验测定常温下0.1mol/L Na₂SO₃溶液的pH为8，该溶液中由水电离出的氢氧根离子的浓度为10^-6．
（3）煤炭中的硫主要以黄铁矿形式存在，用氢气脱除黄铁矿中硫的相关反应（见表），其相关反应的平衡常数的对数值与温度的关系如下．

相关反应	反应热	平衡常数K
FeS2（s）+H2（g）?FeS（s）+H2S（g）	△H1	K1
$\frac{1}{2}$FeS2（s）+H2（g）?$\frac{1}{2}$Fe（s）+H2S（g）	△H2	K2
FeS（s）+H2（g）?Fe（s）+H2S（g）	△H3	K3

①上述反应中，△H₁＞0（选填：“＞”或“＜”）．其原因是温度升高，平衡常数增大．
②提高硫的脱除率可采取的措施有升高温度（举1例）．
③1000K时，平衡常数的对数lgK₁=lgK₂-lgK₃（用lgK₂和lgK₃来表示）．

Answer 1

分析 （1）恒温恒压容器达到平衡，反应是气体体积减小的放热反应，依据平衡移动原理分析选项，平衡标志是正逆反应速率相同，各组分含量保持不变；
（2）根据pH求出c（OH^-），氢氧根来源于水的电离；
（3）①由图可知，温度越高，K值越大，说明此反应为吸热反应；
②由图可知：温度升高，反应向正反应方向移动，硫的脱除率越高；
③由图可知：1000K时，平衡常数的对数lgK₁=2、lgK₂=-1、lgK₃=-3，据此解答即可．

解答 解：（1）恒温恒压容器达到平衡，反应是气体体积减小的放热反应；
A．反应速率之比等于化学方程式系数之比，是正反应速率之比，若反应速率2υ正（O₂）=υ逆（SO₃），才可以说明该可逆反应已达到平衡状态，故A错误；
B．保持温度和容器体积不变，充入2mol N₂，总压增大，气体分压不变，即各种反应物和生成物的浓度不变，化学反应速率不变，故B错误；
C．平衡后移动活塞压缩气体，压强增大，平衡正向进行，平衡时SO₂、O₂的百分含量减小，SO₃的百分含量增大，故C正确；
D．加入反应物二氧化硫，可以提高氧气的转化率，但是二氧化硫本身的转化率减小，故D错误，
故选C；
（2）pH=8，c（OH^-）=10^-14÷10^-8=10^-6mol•L^-1，故答案为：10^-6；
（3）①由图可知，温度越高，K值越大，说明此反应为吸热反应，故△H＞0，故答案为：＞；温度升高，平衡常数增大；
②由图可知：此反应为吸热反应，故升高温度，可以使反应向正向移动，即硫的脱除率越高，故答案为：升高温度；
③由图可知：1000K时，平衡常数的对数lgK₁=2、lgK₂=-1、lgK₃=-3，故lgK₂=lgK₁+lgK₃，故答案为：lgK₁=lgK₂-lgK₃．

点评 本题主要考查的是化学平衡移动的判断、离子浓度有关计算等，难度一般．