题目内容
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）；△H1=+1011.0kJ?mol-1
②C（s）+O2（g）=CO2（g）；△H2=-393.5kJ?mol-1
③2C（s）+O2（g）=2CO（g）；△H3=-221.0kJ?mol-1
则反应④Na2SO4（s）+4C（s）=Na2S（s）+4CO（g）；△H4=
（2）已知不同温度下2SO2+O2═2SO3的平衡常数见下表．
| 温度（℃） | 527 | 758 | 927 |
| 平衡常数 | 784 | 1.0 | 0.04 |
（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PtCl42-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，其装置示意图如右图，则正极的电极反应式为
考点：用盖斯定律进行有关反应热的计算,化学电源新型电池,化学平衡的调控作用
专题：基本概念与基本理论
分析：（1）依据热化学方程式和盖斯定律计算所需热化学方程式，反应自发进行的判断依据是△H-T△S＜0；硫化钠易被氧气氧化；
（2）分析图表数据分析平衡常数随温度变化判断反应能量变化，结合平衡移动原理分析产物；
（3）①根据题目信息写出生成物，根据质量守恒配平；
②SO2通入含PtCl42-的酸性溶液，可还原出Pt，二氧化硫被氧化为硫酸，结合电荷守恒和原子守恒配平书写；
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，正极上是次氯酸根离子得到电子生成氯离子；
（2）分析图表数据分析平衡常数随温度变化判断反应能量变化，结合平衡移动原理分析产物；
（3）①根据题目信息写出生成物，根据质量守恒配平；
②SO2通入含PtCl42-的酸性溶液，可还原出Pt，二氧化硫被氧化为硫酸，结合电荷守恒和原子守恒配平书写；
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，正极上是次氯酸根离子得到电子生成氯离子；
解答：
解：（1）：①Na2SO4（s）=Na2S（s）+2O2（g）；△H1=+1011.0kJ?mol-1
②C（s）+O2（g）=CO2（g）；△H2=-393.5kJ?mol-1
③2C（s）+O2（g）=2CO（g）；△H3=-221.0kJ?mol-1
依据盖斯定律计算③×2+①得到反应④的热化学方程式为：Na2SO4（s）+4C（s）=Na2S（s）+4CO（g）；△H4=569.0KJ/mol，该反应能自发进行的原因是焓变△H＞0，△S＞0，高温下满足△H-T△S＜0反应自发进行，工业上制备Na2S不用反应①因为分解后生成的硫化钠易被氧气氧化，而用反应④Na2SO4（s）+4C（s）=Na2S（s）+4CO（g），在一氧化碳环境中生成避免了硫化钠被氧化；
故答案为：569.0；△S＞0；一氧化碳能保护硫化钠不被氧化；
（2）依据图表数据可知，平衡常数随温度升高减小，说明反应是放热反应，升温平衡逆向进行，1233°C时，平衡常数远远小于1，气体主要以二氧化硫和氧气的形式存在；
故答案为：1233°C时，平衡常数远远小于1，气体主要以二氧化硫和氧气的形式存在；
（3）①用CO还原MgSO4可得到MgO、CO2、SO2和SO3，方程式为CO+2MgSO4
2MgO+CO2+SO2+SO3；
故答案为：CO+2MgSO4
2MgO+CO2+SO2+SO3；
②SO2通入含PtCl42-的酸性溶液，可还原出Pt，二氧化硫被氧化为硫酸，反应的离子方程式为：PtCl42-+SO2+H2O=SO42-+4H++4Cl-+Pt↓；
故答案为：PtCl42-+SO2+H2O=SO42-+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，正极电极反应是ClO-离子得到电子发生还原反应，电极反应为：ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-，负极电极反应是Mg失去电子发生氧化反应，电极反应为：Mg-2e-+2OH-=Mg（OH）2，
故答案为：ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-；
②C（s）+O2（g）=CO2（g）；△H2=-393.5kJ?mol-1
③2C（s）+O2（g）=2CO（g）；△H3=-221.0kJ?mol-1
依据盖斯定律计算③×2+①得到反应④的热化学方程式为：Na2SO4（s）+4C（s）=Na2S（s）+4CO（g）；△H4=569.0KJ/mol，该反应能自发进行的原因是焓变△H＞0，△S＞0，高温下满足△H-T△S＜0反应自发进行，工业上制备Na2S不用反应①因为分解后生成的硫化钠易被氧气氧化，而用反应④Na2SO4（s）+4C（s）=Na2S（s）+4CO（g），在一氧化碳环境中生成避免了硫化钠被氧化；
故答案为：569.0；△S＞0；一氧化碳能保护硫化钠不被氧化；
（2）依据图表数据可知，平衡常数随温度升高减小，说明反应是放热反应，升温平衡逆向进行，1233°C时，平衡常数远远小于1，气体主要以二氧化硫和氧气的形式存在；
故答案为：1233°C时，平衡常数远远小于1，气体主要以二氧化硫和氧气的形式存在；
（3）①用CO还原MgSO4可得到MgO、CO2、SO2和SO3，方程式为CO+2MgSO4
| ||
故答案为：CO+2MgSO4
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②SO2通入含PtCl42-的酸性溶液，可还原出Pt，二氧化硫被氧化为硫酸，反应的离子方程式为：PtCl42-+SO2+H2O=SO42-+4H++4Cl-+Pt↓；
故答案为：PtCl42-+SO2+H2O=SO42-+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，正极电极反应是ClO-离子得到电子发生还原反应，电极反应为：ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-，负极电极反应是Mg失去电子发生氧化反应，电极反应为：Mg-2e-+2OH-=Mg（OH）2，
故答案为：ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-；
点评：本题考查的知识点较多，既考查了电化学又考查了反应热的问题，对学生综合运用知识能力有一定的要求，特别是根据图中信息写电极反应，要求学生有较好从图中获取信息的能力，整个题目难度较大．
练习册系列答案
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下列说法错误的是（ ）
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| I1 | I2 | I3 | I4 | I5 | I6 | I7 |
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