Question

国家拟于“十二五”期间将SO₂的排放量减少8%，研究SO₂综合利用意义重大．
（1）已知25℃时：SO₂（g）+2CO（g）═2C0₂（g）+

1

x

S_x（s）△H=a kJ?mol^-1；
2COS（g）+SO₂（g）═2CO₂（g）+

3

x

S_x（s）△H=b kJ?mol^-1．则CO与S_x生成COS反应的热化学方程式是

 

．
（2）有人设想按如图甲所示装置用废气中的SO₂生产硫酸．写出SO₂电极的电极反应式

 

．
（3）提高反应2SO₂（g）+O₂?2SO₃（g）△H＜0中SO₂的转化率是控制SO₂排放的关键措施之一．某课外活动小组进行了如下探究：
①T₁温度时，在2L的密闭容器中加入4.0molSO₂和2.0molO₂，5min后反应达到平衡，二氧化硫的转化率为
50%，前5min内SO₂的平均反应速率为

 

．
②在①中的反应达到平衡后，改变下列条件，能使SO₂的转化率及SO₃的平衡浓度都比原来增大的是

 

（填序号）．
a温度和容器体积不变，充入1.0molHe （g）
b温度和容器体积不变，充入2molSO₂和lmolO₂
c温度和容器体积不变，充入1.0molSO₂
d在其他条件不变时，减小容器的容积
③在其他条件不变的情况下，探究起始时氧气物质的量对2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）反应的影响，实验结果如
图乙所示．（图中T表示温度，n表示物质的量）：在a、b、c三点所处的平衡状态中，SO₂的转化率最高的
是

 

，温度T₁

 

T₂（填“＞”“＜”或“一”）．

Answer 1

考点：热化学方程式,常见化学电源的种类及其工作原理,化学平衡的影响因素

专题：化学反应中的能量变化,化学平衡专题

分析：（1）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式；
（2）根据原电池反应是氧化还原反应，负极失电子发生氧化反应，正极上得到电子发生还原反应；
（3）①依据化学平衡三段式列式计算；
②改变下列条件，能使SO₂的转化率及SO₃的平衡浓度都比原来增大，依据化学平衡影响因素和平衡移动原理分析判断；
③依据图象分析，随压强量的增加，二氧化硫的转化率增大；依据平衡移动原理，反应是放热反应，温度越高，平衡逆向进行，三氧化硫含量减小．

解答： 解：（1）①SO₂（g）+2CO（g）═2C0₂（g）+

1

x

S_x（s）△H=a kJ?mol^-1；
②2COS（g）+SO₂（g）═2CO₂（g）+

3

x

S_x（s）△H=b kJ?mol^-1．
依据盖斯定律（①×2-②）÷2得到：CO（g）+

1

x

S_x（s）=COS（g）△H=

a-b

2

KJ/mol，
故答案为：CO（g）+

1

x

S_x（s）=COS（g）△H=

a-b

2

KJ/mol；
（2）据图装置分析，二氧化硫失电子发生氧化反应，二氧化硫被氧化为三氧化硫溶于水生成硫酸；电极反应为：SO₂+2H₂O-2e^-=SO₄^2-+4H⁺，
故答案为：SO₂+2H₂O-2e^-=SO₄^2-+4H⁺；      
（3）①T₁温度时，在2L的密闭容器中加入4.0molSO₂和2.0molO₂，5min后反应达到平衡，二氧化硫的转化率为50%，
               2SO₂（g）+O₂?2SO₃（g）△H＜0
起始量（mol） 4.0        2.0   0
变化量（mol）4.0×50%    1.0    2.0
平衡量（mol） 2.0        1.0    2.0
前5min内SO₂的平均反应速率=

2mol 2L

5min

=0.2mol/L?min；
故答案为：0.2mol/L?min；
②在①中的反应达到平衡后，改变下列条件，能使SO₂的转化率及SO₃的平衡浓度都比原来增大的是：
a、温度和容器体积不变，充入1.0molHe （g），总压增大，分压不变，平衡不动，故a不符合；
b、温度和容器体积不变，充入2molSO₂和lmolO₂，相当于增大压强，平衡正向进行，SO₂的转化率及SO₃的平衡浓度都比原来增大，故b符合；
c、温度和容器体积不变，充入1.0molSO₂ ，平衡正向进行，三氧化硫浓度增大，二氧化硫转化率减小，故c不符合；
d、在其他条件不变时，减小容器的容积，压强增大，平衡正向进行，SO₂的转化率及SO₃的平衡浓度都比原来增大，故d符合；
故答案为：bd；
③依据图象分析，随压强量的增加，二氧化硫的转化率增大；依据平衡移动原理，反应是放热反应，温度越高，平衡逆向进行，三氧化硫含量减小，所以T₁＞T₂，
故答案为：c；＞．

点评：本题考查了化学平衡的有关知识，化学反应进行的方向判断，转化率的计算、外界条件对化学平衡的影响，图象分析是关键，题目难度中等．