Question

【題目】工業上可以利用反應I：2CO(g）+SO2(g）2CO2(g）+S(l）△H1

所示原理降低污染氣體的排放，并回收燃煤痼氣中的硫。

（1）又已知：反應Ⅱ：2CO2(g）2CO(g）+O2(g）△H2=+566.0kJmol-1

反應Ⅲ：S(l）+O2(g）SO2(g）△H3=-296.0kJmol-1， 則△H1=______________。

（2）T℃時，將0.100molCO(g）和0.120molSO2(g）充入2L恒容密閉容器中，發生反應I，各物質的物質的量隨時間變化如下表所示。

①下列事實能說明該反應達到化學平衡狀態的是________（填選項字母）。

A．容器內壓強不再改變 B．每消耗2molCO2，同時生成2molCO

C．氣體密度不再改變 D．v正(SO2）=2v逆(CO2）

②T℃時，將0.100molCO(g）和0.120molSO2(g）充入容積為2L的恒壓密閉容器中，反應達到平衡時，CO2的體積分數與原平衡（恒容）相比將________。（填“增大”、“減小”或“不變”）。

（3）L（L1、L2），X可分別代表壓強或溫度。右圖表示L一定時，反應Ⅱ中CO(g）的體積分數隨X的變化關系。

①X代表的物理量為___________。

②判斷L1、L2的大小關系，并簡述理由：__________。

Answer 1

【答案】 -270 kJmol-1 AC 增大 壓強 L1>L2，該反應正反應為吸熱反應，壓強一定時，溫度升高，反應向正向移動，CO的體積分數增大

【解析】（1）已知①CO(g）+O2(g）=CO2(g）△H=-566.0kJmol-1；②S(l）+ O2(g）=SO2(g）△H=-296.0kJmol-1；根據蓋斯定律，由方程式①-②，整理可得反應2CO(g）+SO2(g） 2CO2(g）+S(l）△H1 =（-566.0kJmol-1）-（-296.0kJmol-1）=-270kJmol-1；（2）①A．該反應為氣體體積減小的反應，所以若容器內壓強不再改變，則說明反應處于平衡狀態，選項A正確；B．每消耗2molCO2，同時生成2molCO，都是指的逆反應速率大小，無法判斷正逆反應速率是否相等，選項B錯誤；C．恒容密閉容器中，該反應氣體質量不守恒，所以氣體密度不再改變，說明反應處于平衡狀態，選項C正確；D．根據反應速率之比等于計量數之比可知，v正(SO2）=2v逆(CO2），說明正逆反應速率不相等，選項D錯誤；答案選AC；②由于該反應是氣體體積減小的反應，所以恒壓過程達到平衡時的壓強比恒容過程達到平衡時的壓強大，根據壓強對平衡的影響可知，增大壓強化學平衡向氣體體積減小的正反應方向移動，所以反應達到平衡時，SO2 的轉化率與原平衡相比增大；（3）①反應Ⅱ的正反應是氣體體積增大的吸熱反應，由圖可知，X越大，CO(g）的體積分數越低，增大壓強平衡向逆反應方向移動，則CO(g）的體積分數減小，則X表示壓強；②由2CO(g）+SO2(g）2CO2(g）+S(l） △H1<0，升高溫度，CO(g）的體積分數增大，所以T1>T2；壓強增大，平衡正向移動，CO(g）的體積分數減小，圖中等壓時L2對應的CO(g）的體積分數小，則溫度L1>L2(或T1>T2）；判斷理由是該反應正向為吸熱反應，壓強一定時，溫度升高，反應向正向移動，CO的體積分數增大。