Question

7．已知下列熱化學(xué)方程式：
S（s）+O₂ （g）═SO₂（g）△H₁=-296kj/mol；
2SO₂（g）+O₂ （g）?2SO₃ （g）△H₂=-198kJ/mol．
（1）請(qǐng)寫出固體硫單質(zhì)生成SO₃ （g）的熱化學(xué)方程式2S（g）+3O₂（g）═2SO₃（g）△H═-790 kJ/mol；    該反應(yīng)的△S＜0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）向某恒溫恒容的體積為2L的容器中加入2mol二氧化硫氣體和1mol氧氣，達(dá)到平衡后，
放出的熱量為178.2kJ．
①如若在一體積相同，但在采取了隔熱措施的恒容容器中進(jìn)行，則達(dá)到平衡放出的熱＜178.2kJ（填“＞”、“＜”或“=”）；
②如若在一體積相同，但為恒溫恒壓容器中進(jìn)行，則達(dá)到平衡放出的熱＞178.2kJ（填“＞”、“＜”或“=”）；
③若向體積為1L的恒溫恒容的容器中通入2mol SO₂和1mol O₂，則達(dá)到平衡放出的熱＞178.2kJ（填“＞”、“＜”或“=”）；
④計(jì)算：該溫度下，2SO₂（g）+O₂ （g）?2SO₃ （g）的平衡常數(shù)K=1620．

Answer 1

分析 （1）已知S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H₁=-296kJ/mol；2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-198kJ/mol；根據(jù)二者結(jié)合蓋斯定律構(gòu)建目標(biāo)方程式求出反應(yīng)熱，然后寫出根據(jù)反應(yīng)放出的熱量求出參加反應(yīng)的二氧化硫，然后利用三段式求出平衡時(shí)的濃度，再求出平衡常數(shù)；
（2）①溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，則參加反應(yīng)的二氧化硫的物質(zhì)的量減少；
②恒溫恒壓容器中進(jìn)行，反應(yīng)后物質(zhì)的量減小，則平衡正移；
③縮小體積，壓強(qiáng)增大，平衡正向移動(dòng)．
④熱化學(xué)方程式；根據(jù)氣體的物質(zhì)的量變化判斷熵變．

解答 解：（1）已知S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H₁=-296kJ/mol  ①；
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-198kJ/mol  ②；
根據(jù)蓋斯定律：①×2+②得2S（s）+3O₂（g）=2SO₃（g）△H=（-296kJ/mol）×2+（-198kJ/mol）=-790kJ/mol；
該反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量減少的反應(yīng)，則熵減小，即△＜0；
故答案為：2S（s）+3O₂（g）=2SO₃（g）△H=-790kJ/mol；＜；
（2）①如若在一體積相同，但采取了隔熱措施的恒容容器中進(jìn)行，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，所以參加反應(yīng)的二氧化硫的物質(zhì)的量減少，則放出的熱量減小，即＜178.2kJ；
②恒溫恒壓容器中進(jìn)行，反應(yīng)后物質(zhì)的量減小，則平衡正移，參加反應(yīng)的二氧化硫的物質(zhì)的量增大，所以放出的熱量增多，則＞178.2kJ；
③若向體積為1L的恒溫恒容的容器中通入2molSO₂和1molO₂，則容器的體積減小，壓強(qiáng)增大，平衡正向移動(dòng)，則參加反應(yīng)的物質(zhì)的增多，所以放出的熱量增多，即＞178.2kJ．
故答案為：＜；＞；＞；
④已知2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-198kJ/mol，向某恒溫恒容的體積為2L的容器中加入2mol二氧化硫氣體和1mol氧氣，達(dá)到平衡后，放出的熱量為178.2kJ，則參加反應(yīng)的二氧化硫n（SO₂）=$\frac{2×178.2}{198}$mol=1.8mol，
             2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
開始（mol）：2          1
反應(yīng)（mol）：1.8         0.9           1.8
平衡（mol）：0.2         0.1           1.8
則平衡時(shí)濃度：c（SO₂）=0.1mol/L，c（O₂）=0.05mol/L，c（SO₃）=0.9mol/L，
則K=$\frac{0．{9}^{2}}{0．{1}^{2}×0.05}$=1620；
故答案為：1620．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了蓋斯定律的應(yīng)用、化學(xué)平衡移動(dòng)的有關(guān)計(jì)算，題目難度中等，側(cè)重于蓋斯定律的應(yīng)用、平衡常數(shù)的計(jì)算、平衡移動(dòng)、影響平衡的因素等的考查．