Question

【題目】硫是中學化學重要的非金屬元素之一，請回答下列有關問題。

已知：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196.6kJ/mol

2NO(g)＋O2(g)2NO2(g) △H=-113.0kJ/mol

（1）反應NO2(g)+ SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH= ______kJ/mol 。

（2）一定條件下，將NO2與SO2以體積比1∶2置于密閉容器中發生上述反應，下列能說明反應達到平衡狀態的是 _________。

a．體系壓強保持不變 b．混合氣體顏色保持不變

c．SO3和NO的體積比保持不變 d．每消耗1 mol SO2的同時消耗1 molNO

（3）S2Cl2和SCl2均為重要的工業化合物。已知：

a.S2（l）+Cl2（g）S2Cl2（g） △H1
b.S2Cl2（g）+ Cl2（g）2SCl2（g） △H2

—定壓強下，向10 L密閉容器中充入1 molS2Cl2和1 mol Cl2，發生反應b。Cl2與SCl2的消耗速率（υ）與溫度（T）的關系如圖所示：

① A、B、C、D四點對應狀態下，達到平衡狀態的有______(填字母)，理由是_______。

②—定溫度下，在恒容密閉容器中發生反應a和反應b，達到平衡后縮小容器容積，重新達到平衡后，Cl2的平衡轉化率_________（填“增大”或“減小”或“不變”），理由是________。

II．氮有不同價態的化合物，如氨、氮氣、亞硝酸鈉、乙二胺等。

圖（I）和圖（II）分別為二元酸H2A和乙二胺（H2NCH2CH2NH2）溶液中各微粒的百分含量δ（即物質的量百分數）隨溶液pH的變化曲線（25℃）。

（1）H3NCH2CH2NH3A溶液顯____（填“酸”或“堿”）性。

（2）乙二胺在水溶液中發生第二步電離的方程式：____________________，其平衡常數Kb2= _______________________ 。

（3）向20 mL 0.1 mol/L的H2A溶液加入10 mL 0.1 mol/L H2NCH2CH2NH2溶液后，溶液中各離子濃度大小的關系為 ____________________________________。

Answer 1

【答案】 －41.8 bd BD B、D兩點對應的狀態下，用同一物質表示的正、逆反應速率相等 不變 反應a和反應b均為左右兩邊氣體分子總數相等的反應，壓強對平衡沒有影響 酸 [H3NCH2CH2NH2]＋+H2O [H3NCH2CH2NH2]2＋+OH－ Kb2=10－7.15 c([H3NCH2CH2NH2]＋)＞c(HA－)＞c(A2－)＞c([H3NCH2CH2NH3]2＋)＞c(H＋)＞c(OH－)

【解析】I.（1）考查熱化學反應方程式的計算，①2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，②2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)，(①－②)/2，得出：△H=(113.0－196.6)/2kJ·mol－1=－41.8kJ·mol－1；（2）考查化學平衡狀態的判斷，a、反應前后氣體系數之和相等，因此壓強始終保持不變，即壓強不變，不能說明反應達到平衡，故a錯誤；b、NO2顯紅棕色，其余均為無色，因此顏色不變，說明反應達到平衡，故b正確；c、SO2和NO系數相等，因此SO3和NO的體積比始終保持不變，故c錯誤；d、消耗1molSO2，說明反應向正反應方向移動，消耗1molNO，說明反應向逆反應方向移動，且兩者消耗量等于系數之比，因此能說明反應達到平衡，故d正確；（3）考查勒夏特列原理，①消耗Cl2，反應向正反應方向進行，消耗SCl2，反應向逆反應方向進行，當氯氣的消耗速率是SCl2消耗速率的一半時，反應達到平衡，即BD點達到平衡，原因是B、D兩點對應的狀態下，用同一物質表示的正、逆反應速率相等；②反應a和反應b均為左右兩邊氣體分子總數相等的反應，壓強對平衡沒有影響，因此氯氣的平衡轉化率不變；II.（1）考查溶液酸堿性的判斷，根據圖1，當pH=6.20時，A2－的水解平衡常數為K=c(OH－)×c(HA－)/c(A2－)，c(A－)=c(HA－)，即A2－水解平衡常數K=c(OH－)=10－(14－6.2)=10－7.8，[H3NCH2CH2NH2]＋的水解平衡常數K=c([H3NCH2CH2NH2]＋)×c(H＋)/c([H3NCH2CH2NH)]2＋)，當pH=6.85時，c([H3NCH2CH2NH2]＋)=c([H3NCH2CH2NH)]2＋)，即水解平衡常數為K=c(H＋)=10－6.85mol·L－1，[H3NCH2CH2NH2]＋的水解平衡常數大于A2－的水解平衡常數，溶液顯酸性；（2）應分步電離，即第二步電離的方程式為[H3NCH2CH2NH2]＋+H2O [H3NCH2CH2NH2]2＋+OH－；平衡常數只受溫度的影響，即pH=6.85時，c([H3NCH2CH2NH2]＋)=c([H3NCH2CH2NH)]2＋)，其平衡常數Kb2=10－7.15 ；（3）根據所給量，因此離子濃度大小順序是c([H3NCH2CH2NH2]＋)＞c(HA－)＞c(A2－)＞c([H3NCH2CH2NH3]2＋)＞c(H＋)＞c(OH－)。