Question

硫酸盐主要来自地层矿物质，多以硫酸钙、硫酸镁的形态存在。

（1）已知：①Na₂SO₄(s)=Na₂S(s)+2O₂(g) ；  ΔH₁= +1011.0 kJ · mol^-1

②C(s)+O₂(g)=CO₂(g) ；   ΔH₂=－393.5 kJ · mol^-1

③2C(s)+O₂(g)=2CO(g) ； ΔH₃=－221.0 kJ · mol^-1 

则反应④Na₂SO₄(s)+4C(s)=Na₂S(s)+4CO(g)；ΔH₄=              kJ · mol^-1，该反应能自发进行的原因是                               ；工业上制备Na₂S不用反应①，而用反应④的理由是                                                        。

（2）已知不同温度下2SO₂+O₂2SO₃的平衡常数见下表。

温度（℃）	527	758	927
平衡常数	784	1.0	0.04

 

1233℃时，CaSO₄热解所得气体的主要成分是SO₂和O₂，而不是SO₃的原因是                。

（3）高温时，用CO还原MgSO₄可制备高纯MgO。

①750℃时，测得气体中含等物质的量SO₂和SO₃，此时反应的化学方程式是                      。

②将上述反应获得的SO₂通入含PtCl₄^2-的酸性溶液，可还原出Pt，则反应的离子方程式是                             。

③由MgO可制成“镁—次氯酸盐”燃料电池，其装置示意图如图，则正极的电极反应式为           。

 

 

Answer 1

【答案】

（1）569  ΔS<0   CO能够保护Na₂S不被氧化；（2）1233℃时平衡常数远小于1，气体主要以SO₂

和O₂的形式存在；（3）CO+2MgSO₄2MgO+CO₂+SO₂+SO₃

PtCl₄^2-+SO₂+H₂O===SO₄^2-+4H⁺+4Cl^-+Pt↓   Mg+ClO^-+H2O=Cl^-+Mg(OH)₂。

【解析】

试题分析：（1）将方程式①+2③得Na₂SO₄（s）+4C（s）═Na₂S（s）+4CO（g）△H₃=+1011.0kJ•mol^-1+2（-221.0kJ•mol^-1）=+569kJ/mol；根据反映方程式可知，反应物都为固体，产物有气体生成，故ΔS<0，ΔG=△H-TΔS，故该反应能自发进行；CO能够保护Na₂S不被氧化；（2）1233℃时平衡常数远小于1，气体主要以SO₂和O₂的形式存在；（3）①用CO还原MgSO₄可得到MgO、CO₂、SO₂和SO₃，方程式为CO+2MgSO₄2MgO+CO₂+SO₂+SO₃；② PtCl₄^2-+SO₂+H₂O=SO₄^2-+4H⁺+4Cl^-+Pt↓; ③由图可知镁-次氯酸盐”燃料电池中Mg与ClO^-、H₂O反应生成Cl-与Mg(OH)₂，该电池反应的总反应方程式为Mg+ClO^-+H2O=Cl^-+Mg(OH)₂。

考点：热化学方程式；反应热和焓变；化学平衡常数的含义 。