Question

Ⅰ．恒温，容积为1L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=-196.6kJ?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）△H₂=

 

kJ?mol^-1．
Ⅱ．工业上常利用醋酸和乙醇合成有机溶剂乙酸乙酯：
CH₃COOH（l）+C₂H₅OH（l）

浓硫酸

△

CH₃COOC₂H₅（l）+H₂O（l）△H=-8.62kJ?mol^-1 已知CH₃COOH、C₂H₅OH和CH₃COOC₂H₅的沸点依次为118℃、78℃和77℃．在其他条件相同时，某研究小组进行了多次实验，实验结果如图2所示．

（1）该研究小组的实验目的是

 

．
（2）60℃下反应40min与70℃下反应20min相比，前者的平均反应速率

 

后者（填“小于”、“等于”或“大于”）．
（3）如图所示，反应时间为40min、温度超过80℃时，乙酸乙酯产率下降的原因可能是

 

（写出两条）．
Ⅲ．煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题．
已知：CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g）平衡常数随温度的变化如下表：

温度/℃	400	500	800
平衡常数K	9.94	9	1

试回答下列问题：
（1）在800℃发生上述反应，以表中的物质的量投入恒容反应器，其中向正反应方向移动的有

 

（选填“A、B、C、D、E”）．

	n（CO）	n（H2O）	n（H2）	n（CO2）
A	1	5	2	3
B	2	2	1	1
C	3	3	0	0
D	0.5	2	1	1
E	3	1	2	1

（2）已知在一定温度下，C（s）+CO₂（g）?2CO（g）平衡常数为K；
C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）　平衡常数为K₁；
CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g）　平衡常数为K₂；
则K、K₁、K₂之间的关系是

 

．

Answer 1

考点：热化学方程式,化学平衡常数的含义,化学平衡的影响因素,化学平衡的调控作用

专题：基本概念与基本理论

分析：Ⅰ、（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）根据热化学方程式：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6KJ?mol^- 1计算；
Ⅱ、（1）本题探究反应温度、反应时间对乙酸乙酯产率的影响；
（2）根据产率与时间的比值判断；
（3）乙醇和乙酸具有挥发性，乙酸乙酯的水解反应是吸热反应，根据温度对化学平衡的影响分析；
Ⅲ、（1）反应在同一容器内进行，体积相同，方程式中各物质的化学计量数都是1，所以在计算中均可用物质的量数值代替浓度数值，求出此时的浓度商Q_c，平衡向正反应方向移动，浓度商小于平衡常数；
（2）依据化学反应的平衡常数表达式计算分析；

解答： 解：Ⅰ、（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）由由图1可知，参加反应的n（SO₂）=1mol-0.2mol=0.8mol，根据热化学方程式：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6KJ?mol^- 1；可知，△H₂=0.4△H=0.4×（=-196.6KJ?mol^- 1）=-78.64KJ?mol^-1．
故答案为：-78.64KJ?mol^-1
Ⅱ、（1）根据图象知，该实验的实验目的是：探究反应温度、反应时间对乙酸乙酯产率的影响，
故答案为：探究反应温度、反应时间对乙酸乙酯产率的影响；
（2）根据乙酸乙酯的产率和时间的比值知，60℃下反应40min与70℃下反应20min相比，前者的平均反应速率小于后者，
故答案为：小于；
（3）乙醇和乙酸具有挥发性，乙酸乙酯的水解反应是吸热反应，当反应达到平衡状态时，再升高温度，促进乙酸乙酯时间，平衡向逆反应方向移动，温度过高，乙醇和乙酸大量挥发使反应物利用率下降，
故答案为：反应可能已达平衡状态，温度升高平衡向逆反应方向移动；温度过高，乙醇和乙酸大量挥发使反应物利用率下降；
Ⅲ、（1）反应在同一容器内进行，体积相同，方程式中各物质的化学计量数都是1，所以在计算中均可用物质的量数值代替浓度数值，800℃时反应平衡常数为1．
A、Q_c=

c(H2)c(CO2)

c(CO)c(H2O)

=

3×2

1×5

=

6

5

，大于1，反应向逆反应进行，故A错误；
B、Q_c=

c(H2)c(CO2)

c(CO)c(H2O)

=

1×1

2×2

=

1

4

，小于1，反应向正反应进行，故B正确；
C、开始只有CO、H₂，反应向正反应进行，故C正确；
D、Q_c=

c(H2)c(CO2)

c(CO)c(H2O)

=

1×1

0.5×2

=1，处于平衡状态，故D错误；
E、Q_c=

c(H2)c(CO2)

c(CO)c(H2O)

=

2×1

3×1

=

2

3

，小于1，反应向正反应进行，故E正确；
故答案为：BCE；
（2）反应①C（s）+CO₂（g）?2CO（g）平衡常数K=

c2(CO)

c(CO2)

；
反应②C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）平衡常数K₁=

c(H2)c(CO)

c(H2O)

；
反应③CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g） 平衡常数K₂=

c(H2)c(CO2)

c(CO)c(H2O)

；
所以：

K1

K2

=

c2(CO)

c(CO2)

=K，
故答案为：K=

K1

K2

；

点评：本题考查热化学方程式、化学平衡等，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．