Question

【題目】硫單質及其化合物在工農業生產中有著重要的應用，請回答下列問題：
（1）一種煤炭脫硫技術可以把硫元素以CaSO4的形成固定下來，但產生的CO又會與CaSO4發生化學反應，相關的熱化學方程式如下： ①CaSO4（s）+CO（g）CaO（s）+SO2（g）+CO2（g）△=+210.5kJmol﹣1
② CaSO4（s）+CO（g） CaS（s）+CO2（g）△=﹣47.3kJmol﹣1
反應：CaO（s）+3CO（g）+SO2（g）CaS（s）+3CO2（g）△H=kJmol﹣1
平衡常數K的表達式為 ．
（2）圖1為密閉容器中H2S氣體分解生產H2和S2（g）的平衡轉化率與溫度、壓強的關系． 圖1中壓強P1、P2、P3的大小順序為 ， 理由是 ， 該反應平衡常數的大小關系為K（T1）K（T2）（“＞”“=”或“＜”），理由是
（3）在一定條件下，二氧化硫和氧氣發生反應：2SO2（g）+O2（g）2SO3△H＜0 ①600℃時，在一密閉容器中，將二氧化硫和氧氣混合，反應過程中SO2、O2、SO3物質的量變化如圖2，反應處于平衡狀態的時間段所示
②據圖2判斷，反應進行至20min時，曲線發生變化的原因是（用文字表達）：10min到15min的曲線變化的原因可能是（填寫編號）
A．加了催化劑
B．縮小容器體積
C．降低溫度
D．增加SO2的物質的量
（4）煙氣中SO2可用某濃度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液，且所得溶液呈中性，該溶液中c（Na+）=（用含硫微粒濃度的代數式表示）

Answer 1

【答案】
（1）﹣399.7；
（2）P1＜P2＜P3；反應前后氣體體積增大，增大壓強，平衡逆向進行；＜；反應是吸熱反應，升溫，平衡正向進行，平衡常數增大
（3）15﹣20min和25﹣30min；增大氧氣的濃度；AB
（4）2c（SO32﹣）+c（HSO3﹣）
【解析】解：（1）（1）①CaSO4（s）+CO（g）CaO（s）+SO2（g）+CO2（g）△=+210.5kJmol﹣1② CaSO4（s）+CO（g） CaS（s）+CO2（g）△=﹣47.3kJmol﹣1
結合蓋斯定律可知，②×4﹣①得到CaO（s）+3CO（g）+SO2（g）CaS（s）+3CO2（g），
則△H=（﹣47.3kJmol﹣1）×4﹣（+210.5kJmol﹣1）=﹣399.7kJ/mol；
K= ，
所以答案是：﹣399.7； ；（2）圖1中壓強P1、P2、P3的大小順序為P1＜P2＜P3；理由是反應前后氣體體積增大，增大壓強，平衡逆向進行；由圖可知，溫度越高，轉化率越大，則該反應為吸熱反應，升高溫度，K增大，即K（T1）＜K（T2），
所以答案是：P1＜P2＜P3；反應前后氣體體積增大，增大壓強，平衡逆向進行；＜；反應是吸熱反應，升溫，平衡正向進行，平衡常數增大；（3）①平衡時物質的量不變，則反應處于平衡狀態的15﹣20min和25﹣30min時間段所示，所以答案是：15﹣20min和25﹣30min；
②反應進行至20min時，氧氣的濃度瞬間增大，則曲線發生變化的原因是增大氧氣的濃度；10min到15min的曲線斜率增大，反應速率加快，反應物濃度減小，加催化劑、縮小體積均符合，C中降低溫度，反應速率減小，D中二氧化硫濃度增大，故選AB，
所以答案是：增大氧氣的濃度；AB；（4）得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液，且所得溶液呈中性，存在c（H+）=c（OH﹣），c（Na+）+c（H+）=c（OH﹣）+2c（SO32﹣）+c（HSO3﹣），則c（Na+）=2c（SO32﹣）+c（HSO3﹣），所以答案是：2c（SO32﹣）+c（HSO3﹣）．
【考點精析】認真審題，首先需要了解化學平衡狀態本質及特征(化學平衡狀態的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態平衡，平衡時反應仍在進行；“定”即反應混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學平衡；與途徑無關，外界條件不變，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，都可建立同一平衡狀態（等效）)，還要掌握化學平衡的計算(反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質的量÷起始物質的量×100%；產品的產率=實際生成產物的物質的量÷理論上可得到產物的物質的量×100%)的相關知識才是答題的關鍵．