Question

7．已知下列热化学方程式：
S（s）+O₂ （g）═SO₂（g）△H₁=-296kj/mol；
2SO₂（g）+O₂ （g）?2SO₃ （g）△H₂=-198kJ/mol．
（1）请写出固体硫单质生成SO₃ （g）的热化学方程式2S（g）+3O₂（g）═2SO₃（g）△H═-790 kJ/mol；    该反应的△S＜0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）向某恒温恒容的体积为2L的容器中加入2mol二氧化硫气体和1mol氧气，达到平衡后，
放出的热量为178.2kJ．
①如若在一体积相同，但在采取了隔热措施的恒容容器中进行，则达到平衡放出的热＜178.2kJ（填“＞”、“＜”或“=”）；
②如若在一体积相同，但为恒温恒压容器中进行，则达到平衡放出的热＞178.2kJ（填“＞”、“＜”或“=”）；
③若向体积为1L的恒温恒容的容器中通入2mol SO₂和1mol O₂，则达到平衡放出的热＞178.2kJ（填“＞”、“＜”或“=”）；
④计算：该温度下，2SO₂（g）+O₂ （g）?2SO₃ （g）的平衡常数K=1620．

Answer 1

分析 （1）已知S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H₁=-296kJ/mol；2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-198kJ/mol；根据二者结合盖斯定律构建目标方程式求出反应热，然后写出根据反应放出的热量求出参加反应的二氧化硫，然后利用三段式求出平衡时的浓度，再求出平衡常数；
（2）①温度升高，平衡逆向移动，则参加反应的二氧化硫的物质的量减少；
②恒温恒压容器中进行，反应后物质的量减小，则平衡正移；
③缩小体积，压强增大，平衡正向移动．
④热化学方程式；根据气体的物质的量变化判断熵变．

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；
根据盖斯定律：①×2+②得2S（s）+3O₂（g）=2SO₃（g）△H=（-296kJ/mol）×2+（-198kJ/mol）=-790kJ/mol；
该反应是气体物质的量减少的反应，则熵减小，即△＜0；
故答案为：2S（s）+3O₂（g）=2SO₃（g）△H=-790kJ/mol；＜；
（2）①如若在一体积相同，但采取了隔热措施的恒容容器中进行，该反应为放热反应，则温度升高，平衡逆向移动，所以参加反应的二氧化硫的物质的量减少，则放出的热量减小，即＜178.2kJ；
②恒温恒压容器中进行，反应后物质的量减小，则平衡正移，参加反应的二氧化硫的物质的量增大，所以放出的热量增多，则＞178.2kJ；
③若向体积为1L的恒温恒容的容器中通入2molSO₂和1molO₂，则容器的体积减小，压强增大，平衡正向移动，则参加反应的物质的增多，所以放出的热量增多，即＞178.2kJ．
故答案为：＜；＞；＞；
④已知2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-198kJ/mol，向某恒温恒容的体积为2L的容器中加入2mol二氧化硫气体和1mol氧气，达到平衡后，放出的热量为178.2kJ，则参加反应的二氧化硫n（SO₂）=$\frac{2×178.2}{198}$mol=1.8mol，
             2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
开始（mol）：2          1
反应（mol）：1.8         0.9           1.8
平衡（mol）：0.2         0.1           1.8
则平衡时浓度：c（SO₂）=0.1mol/L，c（O₂）=0.05mol/L，c（SO₃）=0.9mol/L，
则K=$\frac{0．{9}^{2}}{0．{1}^{2}×0.05}$=1620；
故答案为：1620．

点评 本题考查了盖斯定律的应用、化学平衡移动的有关计算，题目难度中等，侧重于盖斯定律的应用、平衡常数的计算、平衡移动、影响平衡的因素等的考查．