Question

【題目】硫及其化合物對人類的生產和生活有著重要的作用。一種由含硫化合物參與的制氫示意圖如下：

（1）①反應2的化學方程式為___________；該反應能量轉化的主要方式為_________。

②反應4的熱化學方程式為2H2SO4(l)2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g) △H＝+550kJ/mol

已知：a. H2SO4(l)SO3(g)+H2O(g) △H=X

b.2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) △H=+196kJ/mol

則X=____________。

（2）SO2是一種大氣污染物，已知： 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<0。

①下列有關該反應速率的敘述正確的是_____________（填字母）。

a．升高溫度可以增大活化分子百分數，加快反應速率

b．增大壓強能增大活化分子百分數，加快反應速率

c．使用催化劑可以使反應物分子平均能量升高，加快反應速率

d．在質量一定的情況下，催化劑顆粒的表面積大小，對反應速率有顯著影響

②該反應的化學平衡常數表達式為K=____________。

③下列有關圖像一定正確的是__________（填字母）。

（3）現有甲、乙兩個體積相等的恒容容器，甲容器中充入1molSO2和1molO2，乙容器中充入1molSO3和0.5molO2，發生反應：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<0，甲、乙容器起始反應溫度相同，兩容器均為絕熱容器，平衡時，甲容器中SO2的轉化率為a，乙容器中SO3的分解率為b，則：

①a+b__________1（填“<”、“>”或“=”）。

②下列敘述能說明甲容器中反應達平衡狀態的是_______________（填字母）。

A.v正(O2)=2v逆(SO3) B.混合氣體的密度不變

C.c(SO2)=c(SO3) D.混合氣體的總物質的量不變

E.容器內溫度不變 F.SO2和O2的質量比不變

Answer 1

【答案】 ①(NH4)2SO3+H2O(NH4)2SO4+H2↑ 電能轉化為化學能 +177kJ/mol ad ac < DEF

【解析】（1）①反應2是通過太陽能動力電池將(NH4)2SO3和水電解產生氫氣，根據氫元素化合價由+1價變為0價，可知(NH4)2SO3中應該為硫的化合價升高，生成物為(NH4)2SO4，反應的化學方程式為：(NH4)2SO3+H2O(NH4)2SO4+H2↑；該反應能量轉化的主要方式為：電能轉化為化學能；（2）①a．升高溫度可以增大活化分子百分數，有效碰撞的次數增加，則加快反應速率，選項a正確；b．增大壓強，可增大單位體積活化分子數目，則加快反應速率，選項b錯誤；c．使用催化劑，降低反應的活化能，加快反應速率，但反應物分子平均能量不變，選項c錯誤；d．增大固體表面積，可增大反應速率，選項d正確。答案選ad；②反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的化學平衡常數表達式為K=；③已知： 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<0。a.T1<T2，該反應為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，三氧化硫的體積分數減小，與圖中曲線相符，選項a正確；b.圖中信息可以說明二氧化硫和氧氣為反應物，三氧化硫為生成物，但反應達平衡時三者的濃度相等是不可能的，選項b錯誤；c.催化劑只能改變化學反應速率而不是使平衡移動，圖中信息為加入催化劑，反應速率增大，但二氧化硫的轉化率不變，符合題意，選項c正確。答案選ac；（3）①若溫度與體積相同時a+b=1，但現在是絕熱容器，甲中溫度會升高，抑制了二氧化硫與氧氣化合，乙中溫度會降低，抑制了三氧化硫的分解，所以，a+b<1；②A、2v正(O2)= 2v逆(O2)=v逆(SO3)，才能說明正逆反應速率相等，選項A錯誤；B、體積不變，反應物和生成物都是氣體，所以密度始終保持不變，不能說明已達平衡狀態，選項B錯誤；C、c(SO2)=c(SO3)是否成立，決定于加入量和反應量，與是否平衡無關，選項C錯誤；D、反應前后氣體體積不同，所以氣體總物質的量不變說明正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態，選項D正確；E、容器內溫度不變，說明反應物或生成物不再向一邊增減了，反應已達平衡狀態了，選項E正確；F、SO2和O2的質量比不變時達平衡，選項F正確。答案選DEF。