Question

【題目】已知硫﹣氨熱化學循環分解水的示意圖如圖1：
（1）從反應物和生成物的角度來看反應I屬于（填序號）． a．離子反應 b．化合反應 c．中和反應 d．氧化還原反應
（2）反應II是將太陽能轉化為電能，再進行電解，電解池陽極的反應式是 ．
（3）反應IV是由（a）、（b）兩步反應組成： H2SO4（l）═SO3（g）+H2O（g）△H=+177kJmol﹣1 （a）
2SO3（g）2SO2（g）+O2（g）△H=+196kJmol﹣1 （b）
H2O（l）═H2O（g）△H=+44kJmol﹣1 （c）
H2SO4（l）分解為SO2（g）、O2（g）及H2O（l）的熱化學方程式為： ．
提高H2SO4（l）的分解率的方法是（寫兩種） ．
（4）恒溫恒容的密閉容器中進行不同溫度下的SO3分解實驗[原理按反應（b）]．SO3起始物質的量均為dmol，圖2中L曲線為SO3的平衡轉化率與溫度的關系，M曲線表示不同溫度下反應經過相同反應時間且未達到化學平衡時SO3的轉化率． ①Y點對應溫度下的反應速率：v（正）v（逆）（選填：＞，＜，=）；隨溫度的升高，M曲線逼近L曲線的原因是：
②若X點時總壓為0.1MPa，列式計算SO3分解反應在圖中X點的平衡常數Kp=（用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓×物質的量分數，保留2位有效數字）．

Answer 1

【答案】
（1）ab
（2）SO32﹣﹣2e﹣+H2O=SO42﹣+2H+
（3）2H2SO4（l）?2SO2（g）+O2（g）+2H2O（l）△H=+462kJ?mol﹣1；升高溫度和及時分離SO2或O2
（4）＞；溫度升高，反應速率加快，達到平衡所需的時間縮短（或溫度升高，反應速率加快，相同時間內更快達到平衡）；0.052MPa
【解析】解：（1）反應1是二氧化硫和氨氣在水中反應生成亞硫酸銨的反應，反應的離子方程式為SO2+H2O+2NH3=2NH4++SO32﹣ ， 屬于離子反應和化合反應， 所以答案是：ab；（2）反應Ⅱ是太陽能轉化為電能，電解亞硫酸銨生成硫酸銨和氫氣，陽極上是亞硫酸根離子得到電子生成硫酸根離子，電極反應為：SO32﹣﹣2e﹣+H2O=SO42﹣+2H+ ，
所以答案是；SO32﹣﹣2e﹣+H2O=SO42﹣+2H+；（3）已知H2SO4（l）=SO3（g）+H2O（g）△H=+177kJmol﹣1…（a）
2SO3（g）2SO2（g）+O2（g）△H=+196kJmol﹣1…（b）
H2O（l）═H2O（g）△H=+44kJmol﹣1 （c）
據蓋斯定律，2a+b﹣2c得：2H2SO4（l）2SO2（g）+O2（g）+2H2O（l）△H=+462kJmol﹣1；
升高溫度和及時分離SO2或O2都是提高H2SO4（l）的分解率方法，
所以答案是：2H2SO4（l）2SO2（g）+O2（g）+2H2O（l）△H=+462kJmol﹣1；升高溫度和及時分離SO2或O2；（4）①Y點時反應還沒有達到平衡狀態，正向進行，所以正反應速率大于逆反應速率，溫度的升高，曲線b向曲線a逼近，反應速率加快，達到平衡時的時間縮短，
所以答案是：＞；溫度升高，反應速率加快，達到平衡所需的時間縮短（或溫度升高，反應速率加快，相同時間內更快達到平衡）；（5）起始時充入dmol SO3反應體系起始總壓強0.1MPa．反應在一定的溫度下達到平衡時SO3的轉化率為60%，轉化的二氧化硫為dmol×0.6=0.6dmol，則：

	2SO3（g）	2SO2（g）+	O2（g）
起始量（mol）：	D	0	0
變化量（mol）：	0.6d	0.6d	0.3d
平衡量（mol）：	0.4d	0.6d	0.3d

恒溫恒容下，平衡時總壓強為0.1MPa× =0.13MPa，
故Kp= = =0.052MPa，
所以答案是：0.052MPa．
【考點精析】認真審題，首先需要了解化學平衡狀態本質及特征(化學平衡狀態的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態平衡，平衡時反應仍在進行；“定”即反應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平衡；與途徑無關，外界條件不變，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，都可建立同一平衡狀態（等效）)，還要掌握化學平衡的計算(反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質的量÷起始物質的量×100%；產品的產率=實際生成產物的物質的量÷理論上可得到產物的物質的量×100%)的相關知識才是答題的關鍵．