Question

【題目】煤炭燃燒過程中會(huì)釋放出大量的SO2 ， 嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境．采用一定的脫硫技術(shù)可以把硫元素以CaSO4的形式固定，從而降低SO2的排放．但是煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的CO又會(huì)與CaSO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，降低脫硫效率．相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：CaSO4（s）+CO（g）CaO（s）+SO2（g）+CO2（g）△H1=218.4kJmol﹣1（反應(yīng)Ⅰ）
CaSO4（s）+4CO（g）CaS（s）+4CO2（g）△H2=﹣175.6kJmol﹣1（反應(yīng)Ⅱ）

請(qǐng)回答下列問題：
（1）反應(yīng)Ⅰ能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)條件是 ．
（2）對(duì)于氣體參與的反應(yīng)，表示平衡常數(shù)Kp時(shí)用氣體組分（B）的平衡壓強(qiáng)p（B）代替該氣體物質(zhì)的量的濃度c（B），則反應(yīng)Ⅱ的Kp=（用表達(dá)式表示）．
（3）假設(shè)某溫度下，反應(yīng)Ⅰ的速率（v1 ）大于反應(yīng)Ⅱ的速率（v2 ），則下列反應(yīng)過程能量變化示意圖正確的是 （圖1） ．
（4）通過監(jiān)測(cè)反應(yīng)體系中氣體濃度的變化可判斷反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ是否同時(shí)發(fā)生，理由是 ．
（5）圖2（a）為實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同溫度下反應(yīng)體系中CO初始體積百分?jǐn)?shù)與平衡時(shí)固體產(chǎn)物中CaS質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的關(guān)系曲線．則降低該反應(yīng)體系中SO2生成量的措施有 ．
A.向該反應(yīng)體系中投入石灰石
B.在合適的溫度區(qū)間控制較低的反應(yīng)溫度
C.提高CO的初始體積百分?jǐn)?shù)
D.提高反應(yīng)體系的溫度
（6）恒溫恒容條件下，假設(shè)反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ同時(shí)發(fā)生，且v1＞v2 ， 請(qǐng)?jiān)趫D2（b）畫出反應(yīng)體系中c（SO2）隨時(shí)間t變化的總趨勢(shì)圖．

Answer 1

【答案】
（1）高溫
（2）
（3）C
（4）如果氣體中SO2和CO2濃度之比隨時(shí)間變化，則兩個(gè)反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行
（5）ABC
（6）解：反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ同時(shí)發(fā)生，且v1＞v2，所以剛開始生成二氧化硫速率快，隨著反應(yīng)2進(jìn)行，生成二氧化碳越來越多，促使第一個(gè)反應(yīng)平衡向左移動(dòng)，導(dǎo)致二氧化硫的量降低，直到達(dá)到平衡不變．

則圖象應(yīng)為 ，

【解析】解：（1）反應(yīng)Ⅰ吸熱，則△H＞0，由方程式可知△＞0，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，應(yīng)滿足△H﹣T△S＜0，則應(yīng)在較高溫度下進(jìn)行，所以答案是：高溫；（2）由題意可知，反應(yīng)Ⅱ的Kp= ，所以答案是： ；（3）反應(yīng)Ⅰ為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)Ⅱ?yàn)榉艧岱磻?yīng)，則A、D錯(cuò)誤；反應(yīng)Ⅰ的速率（v1）大于反應(yīng)Ⅱ的速率（v2），則反應(yīng)Ⅱ的活化能較大，則B錯(cuò)誤、C正確，所以答案是：C；（4）反應(yīng)Ⅰ生成SO2和CO2 ， 反應(yīng)Ⅱ只生成CO2 ， 如同時(shí)發(fā)生，則兩種氣體的濃度比隨時(shí)間會(huì)發(fā)生變化，所以答案是：如果氣體中SO2和CO2濃度之比隨時(shí)間變化，則兩個(gè)反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行；（5）A．向該反應(yīng)體系中投入石灰石，可使更多的二氧化硫轉(zhuǎn)化為硫酸鈣，減少二氧化硫的排放，故A正確；B．由反應(yīng)Ⅰ可知生成二氧化硫的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則低溫下不利于生成二氧化硫，則應(yīng)在合適的溫度區(qū)間內(nèi)控制較低的反應(yīng)溫度，故B正確；C．由圖象可知，提高CO的初始體積百分?jǐn)?shù)，增大CaS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，減少二氧化硫的排放，故C正確；D．提高反應(yīng)體系的溫度，不利于二氧化硫的減少，故D錯(cuò)誤．所以答案是：ABC；
【考點(diǎn)精析】利用化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征對(duì)題目進(jìn)行判斷即可得到答案，需要熟知化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動(dòng)”即是動(dòng)態(tài)平衡，平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行；“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡；與途徑無關(guān)，外界條件不變，可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效）．