Question

已知下列熱化學方程式：S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H₁=-296kJ/mol；2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-198kJ/mol；
（1）請寫出固體硫單質生成SO₃（g）的熱化學方程式

 

；△S

 

0（填“＞”或“＜”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，達到平衡后，放出的熱量為178.2kJ．
①請問該溫度下，2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）的平衡常數(shù)為

 

；
②若改為加入1molSO₂、0.5molO₂和1molSO₃，則放出的熱為

 

kJ；
③如若在一體積相同，但采取了隔熱措施的恒容容器中進行，則放出的熱

 

178.2kJ（填“＞”或“＜”或“=”，下同）；如若在一體積相同，但為恒溫恒壓容器中進行，則放出的熱

 

178.2kJ；若向體積為1L的恒溫恒容的容器中通入2molSO₂和1molO₂，則達到平衡放的熱

 

178.2kJ．

Answer 1

考點：有關反應熱的計算,用蓋斯定律進行有關反應熱的計算,化學平衡常數(shù)的含義

專題：

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)二者結合蓋斯定律構建目標方程式求出反應熱，然后寫出熱化學方程式；根據(jù)氣體的物質的量變化判斷熵變；
（2）①根據(jù)反應放出的熱量求出參加反應的二氧化硫，然后利用三段式求出平衡時的濃度，再求出平衡常數(shù)；
②改為加入1molSO₂、0.5molO₂和1molSO₃，若全部轉化為反應物，則與原來的加入量相同，是等效平衡，則平衡時各物質的量與原平衡相同，求出轉化的二氧化硫的物質的量，再根據(jù)物質的量之比等于熱量比求出反應熱；
③溫度升高，平衡逆向移動，則參加反應的二氧化硫的物質的量減少；恒溫恒壓容器中進行，反應后物質的量減小，則平衡正移；縮小體積，壓強增大，平衡正向移動．

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；
該反應是氣體物質的量減少的反應，則熵減小，即△＜0；
故答案為：2S（s）+3O₂（g）=2SO₃（g）△H=-790kJ/mol；＜；
（2）①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，達到平衡后，放出的熱量為178.2kJ，則參加反應的二氧化硫n（SO₂）=

2×178.2

198

=1.8mol，
             2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
開始（mol）：2          1
反應（mol）：1.8         0.9           1.8
平衡（mol）：0.2         0.1           1.8
則平衡時濃度：c（SO₂）=0.1mol/L，c（O₂）=0.05mol/L，c（SO₃）=0.9mol/L，
則K=

0．92

0．12×0.05

=1620；
故答案為：1620；
②改為加入1molSO₂、0.5molO₂和1molSO₃，若全部轉化為反應物，則與原來的加入量相同，是等效平衡，則平衡時各物質的量與原平衡相同，
設轉化的二氧化硫為xmol，
             2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
開始（mol）：1          0.5         1
反應（mol）：x          0.5x        x
平衡（mol）：1-x         0.5-0.5x   1+x
則1-x=0.2，所以x=0.8mol，則Q=

198×0.8

2

=79.2kJ；
故答案為：79.2；
③如若在一體積相同，但采取了隔熱措施的恒容容器中進行，該反應為放熱反應，則溫度升高，平衡逆向移動，所以參加反應的二氧化硫的物質的量減少，則放出的熱量減小，即＜178.2kJ；恒溫恒壓容器中進行，反應后物質的量減小，則平衡正移，參加反應的二氧化硫的物質的量增大，所以放出的熱量增多，則＞178.2kJ；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，壓強增大，平衡正向移動，則參加反應的物質的增多，所以放出的熱量增多，即＞178.2kJ．
故答案為：＜；＞；＞．

點評：本題考查了蓋斯定律的應用、化學平衡移動的有關計算，題目難度中等，側重于蓋斯定律的應用、平衡常數(shù)的計算、平衡移動、影響平衡的因素等的考查．