Question

【题目】按要求完成下空：

(1)已知热化学方程式：SO2(g)＋1/2O2(g)SO3(g)　ΔH＝－98.32 kJ·mol－1，在容器中充入2 mol SO2和1 mol O2，充分反应，最终放出的热量______(填字母)。

a.＝196.64 kJ b.＝98.32 kJ c.<196.64 kJ d.>196.64 kJ

(2)FeS2焙烧产生的SO2可用于制硫酸。其中SO2的空间结构为________；H2SO4中阴离子中心原子杂化类型为__________杂化。

(3)氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。

①上图是N2(g)和H2(g)反应生成1 mol NH3(g)过程中能量的变化示意图，请写出N2和H2反应的热化学方程式____________________________________

②捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应：

反应Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g) (NH4)2CO3(aq)　 ΔH1

反应Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)NH4HCO3(aq)　 ΔH2

反应Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)2NH4HCO3(aq)　ΔH3

则a：ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系是ΔH3＝________。b：若反应Ⅰ、反应Ⅱ的平衡常数分别为K1、K2，则反应Ⅲ的平衡常数K3=__________（用K1、K2表示）。

(4)元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4(绿色)、Cr2O72(橙红色)、CrO42(黄色)等形式存在，Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体，CrO42和Cr2O72在溶液中可相互转化。

①离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应____________。

②溶液酸性增大，CrO42的平衡转化率______(填“增大“减小”或“不变”)

③升高温度，溶液中CrO42的平衡转化率减小，则该反应的ΔH______0 (填“大于”“小于”或“等于”)。

Answer 1

【答案】c V形 sp3 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol－1 2ΔH2－ΔH1 K22/K1 2CrO42-+2H＋Cr2O72-+H2O 增大 小于

【解析】

（1）假设2molSO2和1molO2全部参与反应，放出的热量为2×98.32kJ=196.64kJ，因为该反应为可逆反应，不能进行到底，因此达到平衡放出的热量小于196.64kJ，故c正确；

（2）SO2中心原子S有2个σ键，孤电子对数为(6－2×2)/2=1，价层电子对数为3，空间构型为V形；阴离子为SO42－，S有4个σ，无孤电子对，因此S的杂化类型为sp3；

（3）①根据图示，该反应为放热反应，热化学反应方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H=2×(254－300)kJ·mol－1=－92kJ·mol－1；

②a：根据反应III的方程式，2×II－I：△H3=2△H2－△H1；

b：根据化学平衡常数的表达式，推出K1=c[(NH4)2CO3]/c(CO2)，K2=c(NH4HCO3)/c(CO2)，K3=c2(NH4HCO3)/{c(CO2)×c[(NH4)2CO3]}，得出K3=K22/K1；

（4）①CrO42－在溶液中存在：2CrO42－＋2H＋Cr2O72－＋H2O；

②根据①酸性增大，c(H＋)增大，平衡向正反应方向进行，CrO42－的转化率增大；

③根据勒夏特列原理，升高温度，CrO42－的转化率降低，反应向逆反应方向进行，即正反应方向为放热反应，△H<0。