Question

已知I、II反應在一定條件節(jié)焓變及平衡常數(shù)如下：
2H₂（g）+S₂（g）?2H₂S（g）     K ₁ △H₁  （Ⅰ）
3H₂（g）+SO₂（g）?2H₂O（g）+H₂（g） K ₂ △H₂ （Ⅱ）
（1）用△H_l、△H₂表示反應4H₂（g）+2SO₂（g）?S₂（g）+4H₂O（g）的△H=

 

（2）回答下列反應（I）的相關問題：
①溫度為T₁，在1L恒容容器中加入1.8mol H₂、1.2mol S₂，l0min時反應達到平衡．測得l0min內(nèi)V（H₂S）=0.08mol?L^-1?min^-l，則該條件下的平衡常數(shù)為

 

L?mo1^-l，若此時再向容器中充入H₂、S₂、H₂S各0.8mol，則平衡移動方向為

 

（填“正向”、“逆向”或“不移動”）；
②溫度為T₂時（T₂＞T_l），在1L恒容容器中也加入1.8mol H₂、1.2mol S₂，建立平衡時測得S₂的轉化率為25%，據(jù)此判斷△H₁

 

0（填“＞”或“＜”），與T₁時相比，平衡常數(shù)K₁

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）；
（3）常溫下，用SO₂與NaOH溶液反應可得到NaHSO₃、Na₂SO₃等．
①已知Na₂SO₃水溶液顯堿性，原因是

 

（寫出主要反應的離子方程式），該溶液中，[Na⁺l

 

2[SO₃^2-]+[HSO₃^-]（填“＞”、“＜”或“='’）．
②在某NaHSO₃、Na₂SO₃混合溶液中HSO₃^-、SO₃^2-物質(zhì)的量分數(shù)隨pH變化曲線如圖所示（部分）：根據(jù)圖示，求SO₃^2-的水解平衡常數(shù)Kh=

 

mol?L^-1．

Answer 1

考點：化學平衡的計算,用蓋斯定律進行有關反應熱的計算,化學平衡的影響因素,鹽類水解的原理

專題：

分析：（1）根據(jù)熱化學方程式和蓋斯定律計算得到；
（2）①根據(jù)10min內(nèi)硫化氫的反應速率計算硫化氫的變化量，根據(jù)化學平衡三段式計算出平衡時各組分濃度，然后計算平衡常數(shù)；
利用濃度積與平衡常數(shù)的大小判斷平衡移動方向；
②計算溫度為T₁時S₂的轉化率，判斷在兩種溫度下S₂的轉化率的大小，判斷平衡移動方向，繼而判斷反應熱和平衡常數(shù)大��；
（3）①亞硫酸根離子水解導致溶液顯示堿性，根據(jù)電荷守恒確定離子濃度的關系；
②根據(jù)水解平衡常數(shù)表達式結合圖中數(shù)據(jù)來計算．

解答： 解：（1）已知2H₂（g）+S₂（g）?2H₂S（g）△H₁ （Ⅰ）
3H₂（g）+SO₂（g）?2H₂O（g）+H₂S（g）△H₂ （Ⅱ）
由（Ⅱ）×2-（Ⅰ）得4H₂（g）+2SO₂（g）?S₂（g）+4H₂O（g）△H，故△H=△H₂×2-△H₁，
故答案為：△H₂×2-△H₁；
（2）①10min時反應達到平衡．測得10min內(nèi)V（H₂S）=0.08mol?L^-1?min^-1，則△c（H₂S）=0.08mol?L^-1?min^-1×10min=0.8mol/L，則
            2H₂（g）+S₂（g）?2H₂S（g）
起始（mol/L） 1.8    1.2       0
變化（mol/L）  0.8    0.4       0.8
平衡（mol/L）  1.0    0.8       0.8
平衡常數(shù)K=

c2(H2S)

c2(H2)?c(S2)

=

0．82

1．02×0.8

=0.8，
若此時再向容器中充入H₂、S₂、H₂S各0.8mol，則此時濃度積=

c2(H2S)

c2(H2)?c(S2)

=

(0.8+0.8)2

(1.0+0.8)2×(0.8+0.8)

=0.5＜K=0.8，平衡正向移動，
故答案為：0.8；正向；
②根據(jù)①中數(shù)據(jù)知溫度為T₁時S₂的轉化率=

0.4mol/L

1.2mol/L

=33.3%＞25%，知升溫平衡逆向移動，△H₁＜0，平衡常數(shù)減小，故答案為：＜；減��；
（3）①亞硫酸根離子水解導致溶液顯示堿性，原理是：SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-，所以，該溶液中，c（H⁺）＜c（OH^-），根據(jù)電荷守恒，則[Na⁺]＞2[SO₃^2-]+[HSO₃^-]，故答案為：SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-；＞；
②亞硫酸根離子的水解平衡常數(shù)K=

c(HSO3-)?c(OH-)

c(SO32-)

當pH=7.2時，SO₃^2-、HSO₃^-濃度相等，所以K=c（OH^-）=10^-6.2，故答案為：10^-6.2．

點評：本題考查了平衡常數(shù)含有及計算，蓋斯定律的應用，難度中等，注意可根據(jù)濃度積與平衡常數(shù)的大小判斷平衡移動方向．