Question

國(guó)家擬于“十二五”期間將SO₂的排放量減少8%，研究SO₂綜合利用意義重大．
（1）已知25℃時(shí)：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．則CO與S_x生成COS反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是

 

．
（2）有人設(shè)想按如圖甲所示裝置用廢氣中的SO₂生產(chǎn)硫酸．寫出SO₂電極的電極反應(yīng)式

 

．
（3）提高反應(yīng)2SO₂（g）+O₂?2SO₃（g）△H＜0中SO₂的轉(zhuǎn)化率是控制SO₂排放的關(guān)鍵措施之一．某課外活動(dòng)小組進(jìn)行了如下探究：
①T₁溫度時(shí)，在2L的密閉容器中加入4.0molSO₂和2.0molO₂，5min后反應(yīng)達(dá)到平衡，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為
50%，前5min內(nèi)SO₂的平均反應(yīng)速率為

 

．
②在①中的反應(yīng)達(dá)到平衡后，改變下列條件，能使SO₂的轉(zhuǎn)化率及SO₃的平衡濃度都比原來增大的是

 

（填序號(hào)）．
a溫度和容器體積不變，充入1.0molHe （g）
b溫度和容器體積不變，充入2molSO₂和lmolO₂
c溫度和容器體積不變，充入1.0molSO₂
d在其他條件不變時(shí)，減小容器的容積
③在其他條件不變的情況下，探究起始時(shí)氧氣物質(zhì)的量對(duì)2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）反應(yīng)的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如
圖乙所示．（圖中T表示溫度，n表示物質(zhì)的量）：在a、b、c三點(diǎn)所處的平衡狀態(tài)中，SO₂的轉(zhuǎn)化率最高的
是

 

，溫度T₁

 

T₂（填“＞”“＜”或“一”）．

Answer 1

考點(diǎn)：熱化學(xué)方程式,常見化學(xué)電源的種類及其工作原理,化學(xué)平衡的影響因素

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,化學(xué)平衡專題

分析：（1）依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算得到所需熱化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)原電池反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)；
（3）①依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算；
②改變下列條件，能使SO₂的轉(zhuǎn)化率及SO₃的平衡濃度都比原來增大，依據(jù)化學(xué)平衡影響因素和平衡移動(dòng)原理分析判斷；
③依據(jù)圖象分析，隨壓強(qiáng)量的增加，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率增大；依據(jù)平衡移動(dòng)原理，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度越高，平衡逆向進(jìn)行，三氧化硫含量減�。�

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．
依據(jù)蓋斯定律（①×2-②）÷2得到：CO（g）+

1

x

S_x（s）=COS（g）△H=

a-b

2

KJ/mol，
故答案為：CO（g）+

1

x

S_x（s）=COS（g）△H=

a-b

2

KJ/mol；
（2）據(jù)圖裝置分析，二氧化硫失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，二氧化硫被氧化為三氧化硫溶于水生成硫酸；電極反應(yīng)為：SO₂+2H₂O-2e^-=SO₄^2-+4H⁺，
故答案為：SO₂+2H₂O-2e^-=SO₄^2-+4H⁺；      
（3）①T₁溫度時(shí)，在2L的密閉容器中加入4.0molSO₂和2.0molO₂，5min后反應(yīng)達(dá)到平衡，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為50%，
               2SO₂（g）+O₂?2SO₃（g）△H＜0
起始量（mol） 4.0        2.0   0
變化量（mol）4.0×50%    1.0    2.0
平衡量（mol） 2.0        1.0    2.0
前5min內(nèi)SO₂的平均反應(yīng)速率=

2mol 2L

5min

=0.2mol/L?min；
故答案為：0.2mol/L?min；
②在①中的反應(yīng)達(dá)到平衡后，改變下列條件，能使SO₂的轉(zhuǎn)化率及SO₃的平衡濃度都比原來增大的是：
a、溫度和容器體積不變，充入1.0molHe （g），總壓增大，分壓不變，平衡不動(dòng)，故a不符合；
b、溫度和容器體積不變，充入2molSO₂和lmolO₂，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡正向進(jìn)行，SO₂的轉(zhuǎn)化率及SO₃的平衡濃度都比原來增大，故b符合；
c、溫度和容器體積不變，充入1.0molSO₂ ，平衡正向進(jìn)行，三氧化硫濃度增大，二氧化硫轉(zhuǎn)化率減小，故c不符合；
d、在其他條件不變時(shí)，減小容器的容積，壓強(qiáng)增大，平衡正向進(jìn)行，SO₂的轉(zhuǎn)化率及SO₃的平衡濃度都比原來增大，故d符合；
故答案為：bd；
③依據(jù)圖象分析，隨壓強(qiáng)量的增加，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率增大；依據(jù)平衡移動(dòng)原理，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度越高，平衡逆向進(jìn)行，三氧化硫含量減小，所以T₁＞T₂，
故答案為：c；＞．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡的有關(guān)知識(shí)，化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向判斷，轉(zhuǎn)化率的計(jì)算、外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響，圖象分析是關(guān)鍵，題目難度中等．