Question

【題目】高溫裂解法處理工業廢硫酸的原理為：2H2SO4（l）=2SO2（g）+O2（g）+2H2O（g）△H=+550kJ/mol，它由兩步反應組成：
i．H2SO4（l）=SO3（g）+H2O（g）△H=+177kJ/mol
ii．SO3（g）分解．
（1）SO3（g）分解的熱化學方程式為
（2）工業上常用SO2制備Na2S2O3 ， 向0.1mol/L的Na2S2O3溶液中滴加稀硫酸的離子方程式為 ．
（3）反應ii的△S0 （填“＞”、“＜”、“=”）．
（4）對反應ii，可用V2O5作催化劑． 已知：SO2+V2O5SO3+V2O4K1、 O2+V2O4V2O5K2 ， 則在相同溫度下，2SO3（g）2SO2（g）+O2（g）的平衡常數 K=（用K1、K2表示）．
（5）L（L1、L2），X可分別代表壓強或溫度，如圖表示L一定時，反應ii中SO3（g）的平衡轉化率隨X的變化關系．

①X代表的物理量是；
②比較L1、L2的大小 ．
（6）維持體系總壓p恒定，在T℃時，物質的量為9mol、體積為2L的SO3（g）發生反應：2SO3（g）2SO2（g）+O2（g），已知SO3的平衡轉化率25%，則在該溫度下反應的平衡常數K=（用最簡分數表示）．

Answer 1

【答案】
（1）2SO3（g）=2SO2（g）+O2（g）△H=+196kJ/mol
（2）S2O32﹣+2H+=S↓+SO2↑+H2O
（3）＞
（4）
（5）壓強；L2＞L1
（6） mol/L
【解析】解：（1）已知：①2H2SO4（l）═2SO2（g）+O2（g）+2H2O（g）△H=+550kJmol﹣1②H2SO4（l）═SO3（g）+H2O（g）△H=+177kJmol﹣1
根據蓋斯定律①﹣2×②可得：2SO3（g）=2SO2（g）+O2（g）△H=+196 kJ/mol；
所以答案是：2SO3（g）=2SO2（g）+O2（g）△H=+196 kJ/mol；（2）Na2S2O3溶液中滴加稀硫酸制備二氧化硫的方程為：S2O32﹣+2H+=S↓+SO2↑+H2O；
所以答案是：S2O32﹣+2H+=S↓+SO2↑+H2O；（3）反應氣體體積增多，△S＞0；
所以答案是：＞；（4）已知：：①SO2+V2O5SO3+V2O4 K1 ，
O2+V2O4V2O5 K2 ，
則﹣（①+②）×2可得2SO3（g）2SO2（g）+O2（g），K= ；
所以答案是： ；（5）①）①由圖可知，X越大，轉化率越低，升高溫度轉化率增大，則X表示壓強；
所以答案是：壓強；
②由SO3（g）=SO2（g）+O2（g）△H＞0，溫度高，轉化率大，圖中等壓強時L2對應的轉化率大；
所以答案是：L2＞L1；（6）在T℃時，物質的量為9mol、體積為2L的SO3（g）發生反應，SO3的平衡轉化率25%，

	2SO3（g）		2SO2（g）+	O2（g）
起始量（mol）：	9		0	0
轉化量（mol）：	2.25		2.25	1.125
平衡量（mol）：	6.75		2.25	1.125

維持體系總壓p恒定，平衡時容器的體積為V，則 ，V=2.25L，則平衡常數K= = mol/L；
所以答案是： mol/L．
【考點精析】通過靈活運用反應熱和焓變和化學平衡的計算，掌握在化學反應中放出或吸收的熱量，通常叫反應熱；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%即可以解答此題．