Question

【题目】已知硫﹣氨热化学循环分解水的示意图如图1：
（1）从反应物和生成物的角度来看反应I属于（填序号）． a．离子反应 b．化合反应 c．中和反应 d．氧化还原反应
（2）反应II是将太阳能转化为电能，再进行电解，电解池阳极的反应式是 ．
（3）反应IV是由（a）、（b）两步反应组成： H2SO4（l）═SO3（g）+H2O（g）△H=+177kJmol﹣1 （a）
2SO3（g）2SO2（g）+O2（g）△H=+196kJmol﹣1 （b）
H2O（l）═H2O（g）△H=+44kJmol﹣1 （c）
H2SO4（l）分解为SO2（g）、O2（g）及H2O（l）的热化学方程式为： ．
提高H2SO4（l）的分解率的方法是（写两种） ．
（4）恒温恒容的密闭容器中进行不同温度下的SO3分解实验[原理按反应（b）]．SO3起始物质的量均为dmol，图2中L曲线为SO3的平衡转化率与温度的关系，M曲线表示不同温度下反应经过相同反应时间且未达到化学平衡时SO3的转化率． ①Y点对应温度下的反应速率：v（正）v（逆）（选填：＞，＜，=）；随温度的升高，M曲线逼近L曲线的原因是：
②若X点时总压为0.1MPa，列式计算SO3分解反应在图中X点的平衡常数Kp=（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，保留2位有效数字）．

Answer 1

【答案】
（1）ab
（2）SO32﹣﹣2e﹣+H2O=SO42﹣+2H+
（3）2H2SO4（l）?2SO2（g）+O2（g）+2H2O（l）△H=+462kJ?mol﹣1；升高温度和及时分离SO2或O2
（4）＞；温度升高，反应速率加快，达到平衡所需的时间缩短（或温度升高，反应速率加快，相同时间内更快达到平衡）；0.052MPa
【解析】解：（1）反应1是二氧化硫和氨气在水中反应生成亚硫酸铵的反应，反应的离子方程式为SO2+H2O+2NH3=2NH4++SO32﹣ ， 属于离子反应和化合反应， 所以答案是：ab；（2）反应Ⅱ是太阳能转化为电能，电解亚硫酸铵生成硫酸铵和氢气，阳极上是亚硫酸根离子得到电子生成硫酸根离子，电极反应为：SO32﹣﹣2e﹣+H2O=SO42﹣+2H+ ，
所以答案是；SO32﹣﹣2e﹣+H2O=SO42﹣+2H+；（3）已知H2SO4（l）=SO3（g）+H2O（g）△H=+177kJmol﹣1…（a）
2SO3（g）2SO2（g）+O2（g）△H=+196kJmol﹣1…（b）
H2O（l）═H2O（g）△H=+44kJmol﹣1 （c）
据盖斯定律，2a+b﹣2c得：2H2SO4（l）2SO2（g）+O2（g）+2H2O（l）△H=+462kJmol﹣1；
升高温度和及时分离SO2或O2都是提高H2SO4（l）的分解率方法，
所以答案是：2H2SO4（l）2SO2（g）+O2（g）+2H2O（l）△H=+462kJmol﹣1；升高温度和及时分离SO2或O2；（4）①Y点时反应还没有达到平衡状态，正向进行，所以正反应速率大于逆反应速率，温度的升高，曲线b向曲线a逼近，反应速率加快，达到平衡时的时间缩短，
所以答案是：＞；温度升高，反应速率加快，达到平衡所需的时间缩短（或温度升高，反应速率加快，相同时间内更快达到平衡）；（5）起始时充入dmol SO3反应体系起始总压强0.1MPa．反应在一定的温度下达到平衡时SO3的转化率为60%，转化的二氧化硫为dmol×0.6=0.6dmol，则：

	2SO3（g）	2SO2（g）+	O2（g）
起始量（mol）：	D	0	0
变化量（mol）：	0.6d	0.6d	0.3d
平衡量（mol）：	0.4d	0.6d	0.3d

恒温恒容下，平衡时总压强为0.1MPa× =0.13MPa，
故Kp= = =0.052MPa，
所以答案是：0.052MPa．
【考点精析】认真审题，首先需要了解化学平衡状态本质及特征(化学平衡状态的特征：“等”即 V正=V逆>0；“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行；“定”即反应混合物中各组分百分含量不变；“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡；与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效）)，还要掌握化学平衡的计算(反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%；产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%)的相关知识才是答题的关键．