Question

硫酸鹽主要來自地層礦物質(zhì)，多以硫酸鈣、硫酸鎂的形態(tài)存在。

（1）已知：①Na₂SO₄(s)=Na₂S(s)+2O₂(g) ；  ΔH₁= +1011.0 kJ · mol^-1

②C(s)+O₂(g)=CO₂(g) ；   ΔH₂=－393.5 kJ · mol^-1

③2C(s)+O₂(g)=2CO(g) ； ΔH₃=－221.0 kJ · mol^-1 

則反應(yīng)④Na₂SO₄(s)+4C(s)=Na₂S(s)+4CO(g)；ΔH₄=              kJ · mol^-1，該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的原因是                               ；工業(yè)上制備Na₂S不用反應(yīng)①，而用反應(yīng)④的理由是                                                        。

（2）已知不同溫度下2SO₂+O₂2SO₃的平衡常數(shù)見下表。

溫度（℃）	527	758	927
平衡常數(shù)	784	1.0	0.04

 

1233℃時(shí)，CaSO₄熱解所得氣體的主要成分是SO₂和O₂，而不是SO₃的原因是                。

（3）高溫時(shí)，用CO還原MgSO₄可制備高純MgO。

①750℃時(shí)，測得氣體中含等物質(zhì)的量SO₂和SO₃，此時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式是                      。

②將上述反應(yīng)獲得的SO₂通入含PtCl₄^2-的酸性溶液，可還原出Pt，則反應(yīng)的離子方程式是                             。

③由MgO可制成“鎂—次氯酸鹽”燃料電池，其裝置示意圖如圖，則正極的電極反應(yīng)式為           。

 

 

Answer 1

【答案】

（1）569  ΔS<0   CO能夠保護(hù)Na₂S不被氧化；（2）1233℃時(shí)平衡常數(shù)遠(yuǎn)小于1，氣體主要以SO₂

和O₂的形式存在；（3）CO+2MgSO₄2MgO+CO₂+SO₂+SO₃

PtCl₄^2-+SO₂+H₂O===SO₄^2-+4H⁺+4Cl^-+Pt↓   Mg+ClO^-+H2O=Cl^-+Mg(OH)₂。

【解析】

試題分析：（1）將方程式①+2③得Na₂SO₄（s）+4C（s）═Na₂S（s）+4CO（g）△H₃=+1011.0kJ•mol^-1+2（-221.0kJ•mol^-1）=+569kJ/mol；根據(jù)反映方程式可知，反應(yīng)物都為固體，產(chǎn)物有氣體生成，故ΔS<0，ΔG=△H-TΔS，故該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；CO能夠保護(hù)Na₂S不被氧化；（2）1233℃時(shí)平衡常數(shù)遠(yuǎn)小于1，氣體主要以SO₂和O₂的形式存在；（3）①用CO還原MgSO₄可得到MgO、CO₂、SO₂和SO₃，方程式為CO+2MgSO₄2MgO+CO₂+SO₂+SO₃；② PtCl₄^2-+SO₂+H₂O=SO₄^2-+4H⁺+4Cl^-+Pt↓; ③由圖可知鎂-次氯酸鹽”燃料電池中Mg與ClO^-、H₂O反應(yīng)生成Cl-與Mg(OH)₂，該電池反應(yīng)的總反應(yīng)方程式為Mg+ClO^-+H2O=Cl^-+Mg(OH)₂。

考點(diǎn)：熱化學(xué)方程式；反應(yīng)熱和焓變；化學(xué)平衡常數(shù)的含義 。