[题目]硫和氮的氧化物直接排放会引发严重的环境问题.请回答下列问题:Ⅰ．SO2的排放主要来自于煤的燃烧.常用石灰石脱硫.其产物可以做建筑材料.已知:CaCO3(s)=CO2 ΔH=+178.2kJ/molSO2=CaSO3(s) ΔH=-402kJ/mol2CaSO3(s)+O2(g)=2CaSO4(s) ΔH=-234.2kJ/mol写出石灰石脱硫的热化学反应方� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】硫和氮的氧化物直接排放会引发严重的环境问题，请回答下列问题：

Ⅰ．SO2的排放主要来自于煤的燃烧。常用石灰石脱硫，其产物可以做建筑材料。

已知：CaCO3(s)=CO2(g)+CaO(s) ΔH=+178.2kJ/mol

SO2(g)+CaO(s)=CaSO3(s) ΔH=－402kJ/mol

2CaSO3(s)+O2(g)=2CaSO4(s) ΔH=－234.2kJ/mol

写出石灰石脱硫的热化学反应方程式___________________________。

Ⅱ．在一定温度下的恒容容器中，反应2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)的部分实验数据如下：

反应时间/min	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
c(N2O) /mol·L-1	0.100	0.090	0.080	0.070	0.060	0.050	0.040	0.030	0.020	0.010	0.000

①在0～20min 时段，反应速率υ(N2O)为_____。

②若N2O起始浓度c0为0.150mol·L-1，则反应至30min时N2O的转化率α=____，比较不同起始浓度时N2O的分解速率：υ(c0=0.150mol·L－1)____υ(c0=0.100 mol·L－1)（填“>、=或<”）

③不同温度（T）下，N2O分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示（图中半衰期指任一浓度N2O耗一半时所需的相应时间），则T1__T2（填“>、=或<”）。当温度为T1、起始压强为p0，反应至t1min时，体系压强p=__（用 p0表示）。

【答案】2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g) ΔH=-681.8kJ/mol 1.0×10-3mol·L-1·min-1 20.0% = > 1.25p0

【解析】

Ⅰ．根据盖斯定律的应用作答；

Ⅱ．①根据表格数据，代入速率公式计算反应速率；

②单位时间内c（N2O）的变化与N2O的起始浓度无关，所以反应速率也与起始浓度无关；每10min均减小0.01mol/L，若N2O起始浓度c0为0.150mol/L ，则反应至30min时转化的N2O的浓度为0.01mol/L3=0.03mol/L，代入转化率计算公式计算；

③其他条件相同时，温度升高化学反应速率加快，N2O分解半衰期减小，据此分析；

列出三段式，根据半衰期的定义求出t1min时气体总物质的量，再根据等温等容条件下，压强之比等于物质的量之比，计算体系压强。

Ⅰ．①CaCO3(s)=CO2(g)+CaO(s) △H=+178.2 kJ·mol－1

②SO2(g)+CaO(s)=CaSO3(s) △H=-402 kJ·mol－1

③2CaSO3(s)+O2(g )=2CaSO4(s) △H=-234.2 kJ·mol－1

应用盖斯定律，将（①+②）×2+③得到石灰石脱硫的热化学反应方程式：2CaCO3(s) + 2SO2(g) + O2(g) =2CaSO4(s) + 2CO2(g) △H=-681.8 kJ·mol－1

故答案为：2CaCO3(s) + 2SO2(g) + O2(g) =2CaSO4(s) + 2CO2(g) △H=-681.8 kJ·mol－1；

Ⅱ．①根据表格数据，在0～20min时段，反应速率υ(N2O)===1.010-3mol·L-1·min-1；

②由表可知，每隔10min，c（N2O）的变化量相等，故单位时间内c（N2O）的变化与N2O的起始浓度无关，每10min均减小0.01mol/L，若N2O起始浓度c0为0.150mol/L ，则反应至30min时转化的N2O的浓度为0.01mol/L3=0.03mol/L，则N2O的转化率α=100%=20.0%；单位时间内c（N2O）的变化与N2O的起始浓度无关，则υ(c0=0.150mol·L－1)=υ(c0=0.100 mol·L－1)，故答案为：20%；=；

③其他条件相同时，温度升高化学反应速率加快，N2O分解半衰期减小，由图可知，压强相同时，半衰期T2>T1，则温度T1 >T2；

当温度为T1、起始压强为p0，设起始时N2O物质的量为amol，根据半衰期的定义，则

2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)

起始量（mol） a 0 0

转化量（mol） 0.5a 0.5a 0.25a

t1min时（mol） 0.5a 0.5a 0.25a

t1min时总物质的量为（0.5a+0.5a+0.25a）mol=1.25amol，根据等温等容条件下，压强之比等于物质的量之比，体系压强p=p0=1.25p0，

故答案为：>；1.25p0；

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