Question

Ⅰ．恒溫，容積為1L恒容條件下，硫可以發生如下轉化，其反應過程和能量關系如圖1所示（已知：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ?mol^-1），請回答下列問題：
（1）寫出能表示硫的燃燒熱的熱化學方程式：

 

．
（2）△H₂=

 

kJ?mol^-1．
Ⅱ．工業上常利用醋酸和乙醇合成有機溶劑乙酸乙酯：
CH₃COOH（l）+C₂H₅OH（l）

濃硫酸

△

CH₃COOC₂H₅（l）+H₂O（l）△H=-8.62kJ?mol^-1 已知CH₃COOH、C₂H₅OH和CH₃COOC₂H₅的沸點依次為118℃、78℃和77℃．在其他條件相同時，某研究小組進行了多次實驗，實驗結果如圖2所示．

（1）該研究小組的實驗目的是

 

．
（2）60℃下反應40min與70℃下反應20min相比，前者的平均反應速率

 

后者（填“小于”、“等于”或“大于”）．
（3）如圖所示，反應時間為40min、溫度超過80℃時，乙酸乙酯產率下降的原因可能是

 

（寫出兩條）．
Ⅲ．煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數、投料比及熱值等問題．
已知：CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g）平衡常數隨溫度的變化如下表：

溫度/℃	400	500	800
平衡常數K	9.94	9	1

試回答下列問題：
（1）在800℃發生上述反應，以表中的物質的量投入恒容反應器，其中向正反應方向移動的有

 

（選填“A、B、C、D、E”）．

	n（CO）	n（H2O）	n（H2）	n（CO2）
A	1	5	2	3
B	2	2	1	1
C	3	3	0	0
D	0.5	2	1	1
E	3	1	2	1

（2）已知在一定溫度下，C（s）+CO₂（g）?2CO（g）平衡常數為K；
C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）　平衡常數為K₁；
CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g）　平衡常數為K₂；
則K、K₁、K₂之間的關系是

 

．

Answer 1

考點：熱化學方程式,化學平衡常數的含義,化學平衡的影響因素,化學平衡的調控作用

專題：基本概念與基本理論

分析：Ⅰ、（1）燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩定的氧化物放出的熱量；
（2）根據熱化學方程式：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6KJ?mol^- 1計算；
Ⅱ、（1）本題探究反應溫度、反應時間對乙酸乙酯產率的影響；
（2）根據產率與時間的比值判斷；
（3）乙醇和乙酸具有揮發性，乙酸乙酯的水解反應是吸熱反應，根據溫度對化學平衡的影響分析；
Ⅲ、（1）反應在同一容器內進行，體積相同，方程式中各物質的化學計量數都是1，所以在計算中均可用物質的量數值代替濃度數值，求出此時的濃度商Q_c，平衡向正反應方向移動，濃度商小于平衡常數；
（2）依據化學反應的平衡常數表達式計算分析；

解答： 解：Ⅰ、（1）燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩定的氧化物放出的熱量，所以，硫的物質的量為1mol．由圖1可知1molS（s）完全燃燒放出的熱量為297KJ，所以，硫的燃燒熱的熱化學方程式S（s）+O₂（g）═SO₂（g）△H=-297 KJ?mol^-1．
故答案為：S（s）+O₂（g）═SO₂（g）△H=-297 KJ?mol^-1
（2）由由圖1可知，參加反應的n（SO₂）=1mol-0.2mol=0.8mol，根據熱化學方程式：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6KJ?mol^- 1；可知，△H₂=0.4△H=0.4×（=-196.6KJ?mol^- 1）=-78.64KJ?mol^-1．
故答案為：-78.64KJ?mol^-1
Ⅱ、（1）根據圖象知，該實驗的實驗目的是：探究反應溫度、反應時間對乙酸乙酯產率的影響，
故答案為：探究反應溫度、反應時間對乙酸乙酯產率的影響；
（2）根據乙酸乙酯的產率和時間的比值知，60℃下反應40min與70℃下反應20min相比，前者的平均反應速率小于后者，
故答案為：小于；
（3）乙醇和乙酸具有揮發性，乙酸乙酯的水解反應是吸熱反應，當反應達到平衡狀態時，再升高溫度，促進乙酸乙酯時間，平衡向逆反應方向移動，溫度過高，乙醇和乙酸大量揮發使反應物利用率下降，
故答案為：反應可能已達平衡狀態，溫度升高平衡向逆反應方向移動；溫度過高，乙醇和乙酸大量揮發使反應物利用率下降；
Ⅲ、（1）反應在同一容器內進行，體積相同，方程式中各物質的化學計量數都是1，所以在計算中均可用物質的量數值代替濃度數值，800℃時反應平衡常數為1．
A、Q_c=

c(H2)c(CO2)

c(CO)c(H2O)

=

3×2

1×5

=

6

5

，大于1，反應向逆反應進行，故A錯誤；
B、Q_c=

c(H2)c(CO2)

c(CO)c(H2O)

=

1×1

2×2

=

1

4

，小于1，反應向正反應進行，故B正確；
C、開始只有CO、H₂，反應向正反應進行，故C正確；
D、Q_c=

c(H2)c(CO2)

c(CO)c(H2O)

=

1×1

0.5×2

=1，處于平衡狀態，故D錯誤；
E、Q_c=

c(H2)c(CO2)

c(CO)c(H2O)

=

2×1

3×1

=

2

3

，小于1，反應向正反應進行，故E正確；
故答案為：BCE；
（2）反應①C（s）+CO₂（g）?2CO（g）平衡常數K=

c2(CO)

c(CO2)

；
反應②C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）平衡常數K₁=

c(H2)c(CO)

c(H2O)

；
反應③CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g） 平衡常數K₂=

c(H2)c(CO2)

c(CO)c(H2O)

；
所以：

K1

K2

=

c2(CO)

c(CO2)

=K，
故答案為：K=

K1

K2

；

點評：本題考查熱化學方程式、化學平衡等，綜合性高，難度大，關鍵在于讀圖獲取信息，培養學生分析問題解決問題能力．