Question

【題目】工業(yè)上研究高效處理煤燃燒釋放出來的SO2，有利于減小環(huán)境污染。在T℃時(shí)，利用CO處理SO2的反應(yīng)為：2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(l) △H=akJ/mol；

（1）已知T℃時(shí)：C(s)+O2(g)=CO(g) △H1=-110.5kJ/mol

S(l)+O2(g)=SO2(g) △H2=-290.0kJ/mol

C(s)+O2(g)=CO2(g) △H3=-390.0kJ/mol

則T℃時(shí)，a=___。

（2）在T℃下，將1.4molCO和1molSO2通入2L恒容容器中發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)體系氣體總物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖；在0~10min，反應(yīng)的平均速率v(CO)=___，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(SO2)=___%；在T℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kc=___L/mol。

（3）實(shí)驗(yàn)測得：v正=v(CO)消耗=k正c(CO)c(SO2)，v逆=v(CO2)消耗=k逆，k正、k逆為只受溫度影響的速率常數(shù)。若將（2）中容器內(nèi)的溫度升高（假設(shè)各物質(zhì)的狀態(tài)不發(fā)生變化），的值將___（填“增大”、“減小”或“不變”)。

（4）某科研團(tuán)隊(duì)研究用Fe2(SO4)3(aq)處理SO2：Fe3+溶液吸收SO2發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為___；其他外界條件不變下，在相同時(shí)間內(nèi)溫度對SO2吸收率的影響結(jié)果如圖，在40℃前，SO2的吸收率隨溫度變化的可能原因是___；在40℃后，SO2的吸收率發(fā)生的變化是溫度升高該反應(yīng)逆向移動的結(jié)果，導(dǎo)致反應(yīng)逆向移動的原因：一是該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，二是___。

Answer 1

【答案】-269 0.06mol/(Lmin) 60 180 減小 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+ 溫度越高，反應(yīng)越快 Fe3+水解程度增大導(dǎo)致c(Fe3+)減小，c(H+)增大；SO2溶解性減小，導(dǎo)致c(SO2)減小

【解析】

（1）應(yīng)用蓋斯定律即可求算a；

（2）結(jié)合已知條件及圖示信息，可知圖中縱坐標(biāo)為混合氣體的物質(zhì)的量，則平衡是混合氣體的物質(zhì)的量一共為1.8mol，據(jù)此用三段式計(jì)算即可；

（3）要判斷（2）中容器內(nèi)的溫度升高后的值將如何變化，可把升溫后正、逆反應(yīng)速率的變化通過測得的2個(gè)速率方程——v正=v(CO)消耗=k正c(CO)c(SO2)，v逆=v(CO2)消耗=k逆變形，找出的變化情況；

（4）Fe3+溶液吸收SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從圖知，在相同時(shí)間內(nèi)溫度對SO2吸收率的影響是40℃前隨溫度升高而增大，則可能原因從溫度對反應(yīng)速率的影響回答；在40℃后，SO2的吸收率有所下降，則考慮溫度升高對鐵離子和二氧化硫間接帶來的濃度影響；

（1）已知T℃時(shí)：反應(yīng)①C(s)+O2(g)=CO(g) △H1=-110.5kJ/mol，反應(yīng)②S(l)+O2(g)=SO2(g) △H2=-290.0kJ/mol，反應(yīng)③C(s)+O2(g)=CO2(g) △H3=-390.0kJ/mol

則，按蓋斯定律，2×③-2×①-②即得2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(l) △H=akJ/mol；則△H =2×△H3-2×△H1-△H2=2×(-390.0kJ/mol)-2×(-110.5kJ/mol)-(-290.0 kJ/mol)=-269 kJ/mol ，即T℃時(shí)，a=-269；

答案為：-269；

（2） ，則x=0.6 mol，則；=60%；；

答案為：0.06mol/(Lmin)； 60； 180；

（3）T℃時(shí)容器（2）內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(l) △H=-269kJ/mol，若升溫，則正、逆反應(yīng)速率均增大，但是吸熱方向的逆反應(yīng)速率增加得更快，則v正＜v逆，k正c(CO)c(SO2)＜k逆，故，

當(dāng)溫度升高時(shí)，KC變小，則減��；

答案為：減小；

（4）Fe3+與SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)得到Fe3和SO42-，則離子方程式為：2Fe3++SO2+2H/span>2O=2Fe2++SO42-+4H+；從圖知，40℃前隨溫度升高，相同時(shí)間內(nèi)SO2吸收率隨著增大，從溫度對反應(yīng)的影響可以推知：溫度越高，反應(yīng)越快，相同時(shí)間內(nèi)SO2吸收率就高；溫度上升超過40℃，SO2的吸收率有所下降，則溫度對反應(yīng)速率的直接影響不再是主要原因，因而要找間接影響，由于Fe3+會水解、二氧化硫的溶解性會隨溫度升高而減小，這些都可能影響到相同時(shí)間內(nèi)SO2吸收率，故可能原因?yàn)椋簻囟壬仙�超過40℃，Fe3+水解程度增大導(dǎo)致c(Fe3+)減小，c(H+)增大；SO2溶解性減小，導(dǎo)致c(SO2)減��；

答案為：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+；溫度越高，反應(yīng)越快； Fe3+水解程度增大導(dǎo)致c(Fe3+)減小，c(H+)增大；SO2溶解性減小，導(dǎo)致c(SO2)減小。