Question

處理含CO、SO₂煙道氣污染的一種方法，是將其在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為單質(zhì)S（g）．發(fā)生反應(yīng)為：2CO（g）+SO₂（g）?S（g）+2CO₂（g）
（1）已知：CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0kJ?mol^-1
S（g）+O₂（g）=SO₂（g）△H=-296.0kJ?mol^-1
試寫(xiě)出利用上述方法處理煙道氣的熱化學(xué)方程式

 

（2）在容積為2L的密閉容器中，充入4molCO和2molSO₂，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)2CO（g）+SO₂（g）?S（g）+2CO₂（g），CO₂的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨時(shí)間的變化如圖所示，則：
①0-2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（CO）=

 

．
②該溫度下，上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

 

（填數(shù)值）．
③2min后改變下列條件能使上述反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正向移動(dòng)的是

 

a．選用更高效的催化劑  b．升高溫度  c．及時(shí)分離出二氧化碳  d．增加SO₂的濃度．

Answer 1

考點(diǎn)：產(chǎn)物的百分含量隨濃度、時(shí)間的變化曲線,用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算,化學(xué)平衡的影響因素

專題：

分析：（1）利用蓋斯定律進(jìn)行書(shū)寫(xiě)；
（2）根據(jù)圖象，反應(yīng)平衡時(shí)二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)為50%，則設(shè)0-2min內(nèi)的消耗SO₂為xmol，
根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式：2CO（g）+SO₂（g）?S（g）+2CO₂（g），
                   開(kāi)始：4       2        0      0
                   轉(zhuǎn)化：2x      x        x      2x
                   平衡：4-2x     2-x      x       2x   
則根據(jù)平衡時(shí)二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)為50%，有

2x

6

=50%，則x=1.5mol，
①根據(jù)反應(yīng)速率V=

△c

△t

進(jìn)行計(jì)算；
②因?yàn)榉磻?yīng)前后系數(shù)相等，所以平衡常數(shù)K=物質(zhì)的量的冪次方之比；
③a．選用更高效的催化劑，反應(yīng)速率增大，但平衡不移動(dòng)；
b．升高溫度，反應(yīng)速率增大，但平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)；
c．及時(shí)分離出二氧化碳，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，但反應(yīng)速率減小；
d．增加SO₂的濃度，反應(yīng)速率增大，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)．

解答： 解：（1）①CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0KJ?mol^-1
②S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H=-296.0KJ?mol^-1
將方程式①×2-②得2CO（g）+SO₂（g）=S（s）+2CO₂（g）△H=（-283.0KJ?mol^-1）×2-（-296.0KJ?mol^-1）=-270KJ?mol^-1，熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：2CO（g）+SO₂（g）=S（s）+2CO₂（g）△H=-270KJ?mol^-1，
故答案為：2CO（g）+SO₂（g）=S（s）+2CO₂（g）△H=-270KJ?mol^-1；
（2）根據(jù)圖象，反應(yīng)平衡時(shí)二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)為50%，則設(shè)0-2min內(nèi)的消耗SO₂為xmol，
根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式：2CO（g）+SO₂（g）?S（g）+2CO₂（g），
                   開(kāi)始：4       2        0      0
                   轉(zhuǎn)化：2x      x        x      2x
                   平衡：4-2x     2-x      x       2x   
則根據(jù)平衡時(shí)二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)為50%，有

2x

6

=50%，則x=1.5mol，
①0-2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（CO）=

3 2

2

=0.75 mol?L^-1?min^-1，故答案為：0.75 mol?L^-1?min^-1；
②因?yàn)榉磻?yīng)前后系數(shù)相等，所以平衡常數(shù)K=

1.5×3 2

12×0.5

=27，故答案為：27；
③a．選用更高效的催化劑，反應(yīng)速率增大，但平衡不移動(dòng)，故a錯(cuò)誤；
b．升高溫度，反應(yīng)速率增大，但平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，故b錯(cuò)誤；
c．及時(shí)分離出二氧化碳，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，但反應(yīng)速率減小，故c錯(cuò)誤；
d．增加SO₂的濃度，反應(yīng)速率增大，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，故d正確；
故選：d．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡的計(jì)算及其平衡移動(dòng)的判斷，題目難度中等，注意掌握三段式法進(jìn)行計(jì)算的方法，試題有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力，提高學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力及化學(xué)計(jì)算能力．