Question

把a molO₂和b mol SO₂氣體充入一密閉容器中，高溫條件下發(fā)生反應O₂+2SO₂?2SO₃
（1）圖中曲線表示上述反應的正、逆反應的平衡常數(shù)K隨溫度的變化，則上述反應正反應為

 

反應．（填“吸熱”或“放熱”）
（2）①若反應達平衡后SO₂、O₂和SO₃的物質(zhì)的量之比為3：4：6，保持其它條件不變，降低溫度后達到新的平衡時，O₂和SO₃的物質(zhì)的量分別是1.1mol和2.0mol，此時容器內(nèi)SO₂的物質(zhì)的量應是

 

mol
②若要使平衡時反應物的總物質(zhì)的量與生成物的總物質(zhì)的量相等，則a、b之比k應滿足

 

A．1＜

X

Y

＜3    B．

1

4

＜

X

Y

＜

2

3

   C．3＜

X

Y

＜4    D．

1

4

＜

X

Y

＜

3

2

（3）在相同溫度下，上述反應發(fā)生在體積相同的甲、乙兩個容器中，a=b，達平衡過程中，甲保持體積不變，乙保持壓強不變，若甲中SO₂的轉化率為p%，則乙中SO₂的轉化率

 

p%  （填“＜”，“＞”或“=”）
（4）Li-SOCl₂電池常用于心臟起搏器，其電極材料分別為鋰和碳，電解液是LiAlCl₄-SOCl₂．電池的總反應為：4Li+2SOCl₂=4LiCl+S+SO₂．電池正極發(fā)生的電極反應式為

 

．
（5）0.1mol/LKHSO₄和0.1mol/LNa₂S溶液等體積混合后，溶液能使pH試紙變藍，則c（S^2-）+c（H₂S）+c（HS^-）+c（SO₄^2-）=

 

mol/L（假設H₂S氣體不逸出）
（6）要使常溫下0.2mol?L^-1CuSO₄溶液中Cu²⁺沉淀較為完全（使Cu²⁺濃度降至原來的千分之一），則應向溶液里加入NaOH溶液，使溶液的pH≥

 

（K_sp Cu（OH）₂=2×10^-20）

Answer 1

考點：化學平衡的影響因素,化學電源新型電池,化學平衡的計算,難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉化的本質(zhì)

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）K的數(shù)值越大，反應正向進行程度越大，平衡正向移動；
（2）①反應平衡后，SO₂、O₂、SO₃的物質(zhì)的量之比為3：4：6，設SO₂、O₂、SO₃的物質(zhì)的量分別為3a、4a、6a，降低溫度后，平衡正向移動，達到新平衡時，SO₃、O₂的物質(zhì)的量分別為2.0mol和1.1mol，設消耗的SO₂的物質(zhì)的量為x，根據(jù)三段式進行計算；
②利用三段式法求出平衡時各組分的物質(zhì)的量，根據(jù)平衡時反應物總物質(zhì)的量與生成物總物質(zhì)的量相等，用a、b表示出n，再利用可逆反應的不完全性，反應物不能完全反應，列不等式，據(jù)此解答；
（3）先假定甲、乙的體積都不變，達到平衡后再保持乙的壓強不變，此反應是氣體體積減小的反應，因此，待等體積達平衡后，欲保持乙的壓強不變，就需要縮小體積．縮小體積則乙的壓強增大，平衡正向移動；
（4）SOCl₂在正極得電子被還原生成S，同時有生成SO₂，據(jù)此解答；
（5）0.1mol/L KHSO₄和0.1mol/L Na₂S溶液等體積混合后，S元素的存在形式只有S^2-、H₂S、HS^-、SO₄^2-四種，據(jù)物料守恒解答該題；
（6）Cu²⁺沉淀較為完全濃度降至原來的千分之一，根據(jù)K_sp求出OH^-離子的濃度，再求pH．

解答： 解：（1）K的數(shù)值越大，反應正向進行程度越大，平衡正向移動，據(jù)圖分析，升溫時正反應的K減小，說明升溫時平衡逆向移動正反應放熱，故答案為：放熱；
（2）①解：反應平衡后，SO₂、O₂、SO₃的物質(zhì)的量之比為3：4：6，設SO₂、O₂、SO₃的物質(zhì)的量分別為3a、4a、6a，降低溫度后，平衡正向移動，達到新平衡時，SO₃、O₂的物質(zhì)的量分別為2.0mol和1.1mol，設消耗的SO₂的物質(zhì)的量為x，則：
    2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
開始 3a      4a         6a
轉化 x     0.5x          x
平衡 3a-x  4a-0.5x     6a+x
故4a-0.5x=1.1
 6a+x=2.0，解得a=0.3mol，x=0.2mol，
故平衡時SO₂的物質(zhì)的量=3×0.3-0.2=0.7mol，
故答案為：0.7；
②令參加反應的O₂的物質(zhì)的量為n，
           2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
開始（mol）：b       a         0
轉化（mol）：2n       n       2n
平衡（mol）：b-2n   a-n        2n
平衡時反應物總物質(zhì)的量與生成物總物質(zhì)的量相等，所以有a-n+b-2n=2n，解得n=

a+b

5

；
反應物不能完全反應，所以有a＞n b＞2n，即a＞

a+b

5

，b＞2×

a+b

5

解得：

a

b

＞

1

4

，

a

b

＜

3

2

，
故選：D；
（3）先假定甲、乙的體積都不變，達到平衡后再保持乙的壓強不變，此反應是氣體體積減小的反應，因此，待等體積達平衡后，欲保持乙的壓強不變，就需要縮小體積．縮小體積是，乙的壓強增大，平衡正向移動．所以，若甲容器中A的轉化率為P%，則乙的A的轉化率將大于甲的，即大于P%；
故答案為：＞；
（4）SOCl₂在正極得電子被還原生成S，同時有生成SO₂，電極反應為2SOCl₂+4e^-=4Cl^-+S+SO₂，故答案為：2SOCl₂+4e^-=4Cl^-+S+SO₂；
（5）0.1mol/L KHSO₄和0.1mol/L Na₂S溶液等體積混合后，S元素的存在形式只有S^2-、H₂S、HS^-、SO₄^2-四種，據(jù)物料守恒，

0.1mol/L?V+0.1mol/L?V

2V

=0.1mol/L，故答案為：0.1；
（6）Cu²⁺沉淀較為完全是的濃度為

0.2mol/L

1000

=2×10^-4mol/L，
則c（OH^-）=

2×10-20 2×10-4

mol/L═10^-8mol/L，
則c（H⁺）=

1×10-14

10-8

mol/L=10^-6mol/L，
所以pH=-lg（10^-6）=6，
故答案為：6．

點評：本題考查范圍廣、題目難度大，注意三段式法在平衡計算中的應用．