Question

化石燃料的燃燒、含硫金屬礦石的冶煉和硫酸的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的SO₂是大氣中SO₂的主要來源。

(1)將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣是將煤轉(zhuǎn)化為潔凈燃料的方法之一，反應為C(s)＋H₂O(g)CO(g)＋H₂(g)，該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K＝________。

若反應的逆反應速率與時間的關(guān)系如圖所示：

①可見反應在t₁、t₃、t₇，時都達到了平衡，而t₂、t₈時都改變了一種條件，試判斷t₂時改變的是什么條件：t₂時________________。

②若t₄時降壓，t₆時增大反應物的濃度，請在圖中畫出t₄～t₆時逆反應速率與時間的關(guān)系線。

(2)碘循環(huán)工藝不僅能吸收SO₂降低環(huán)境污染，同時又能制得氫氣，具體流程如下：

①用離子方程式表示反應器中發(fā)生的反應：________________。

②用化學平衡移動的原理分析，在HI分解反應中使用膜反應器分離出H₂的目的是________________。

Answer 1

解析：(1)固體不寫入平衡常數(shù)表達式中。①觀察圖像可知t₂時逆反應速率突然增大，并且平衡逆向移動，所以改變的條件可能是增大壓強或增大生成物濃度。該反應是吸熱反應，升高溫度平衡正向移動，而加入催化劑對平衡移動無影響，所以不可能是升高溫度或使用催化劑。②若t₄時降壓，正、逆反應速率突然減小，平衡正向移動，正反應速率大于逆反應速率，在趨于平衡的過程中逆反應速率逐漸增大，平衡時與t₆時v(逆)相等。(2)①反應器中發(fā)生反應的化學方程式為I₂＋SO₂＋2H₂O===H₂SO₄＋2HI，改寫成離子方程式即可。②該循環(huán)工藝的目的之一是制備氫氣，而HI分解生成H₂與I₂(g)的反應是可逆反應，為了增大H₂的產(chǎn)率，使平衡正向移動，需要不斷地分離出氫氣。

答案：(1)c(CO)·c(H₂)/c(H₂O)(2分)

①增大壓強或增大生成物濃度(2分)

②

(2)①SO₂＋I₂＋2H₂O===4H^＋＋SO＋2I^－(2分)

②降低生成物的濃度，使平衡正向移動(2分)