Question

【题目】(1)以石灰石为原料通过系列反应将硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。相关反应的热化学方程式如下：CaSO4 (s)+CO (g) CaO(s)+SO2 (g)+CO2 (g) △H1= +218.4kJ·mol－1(反应Ⅰ)，CaSO4 (s) +4CO (g) CaS(s) +4CO2(g)△H2=﹣175.6kJ·mol－1 (反应Ⅱ)，结合反应Ⅰ、Ⅱ写出CaSO4 (s)与CaS (s) 反应的热化学反应方程式_______。

(2)NO2、SO2气体混合存在氧化物间的相互转化平衡：NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)，某活动小组对此反应进行研究实验

	实验内容	实验现象	结论
①	将充有NO2、SO2气体的密闭烧瓶放入热水中	气体红棕色加深，一段时间后颜色不再变化	△H___0 (填＞、＜或＝)
②	在针筒中抽入5mL NO2和5mL SO2气体，封闭针筒前端，充分反应后，将活塞迅速推至5mL处	气体红棕色加深并保持不变	平衡____(填向左、向右或不)移动
③	在充有NO2、SO2混合气体的恒容容器中，达平衡后继续通入SO2气体	_____	平衡向右移动，SO2的转化率____(填增大、减小或不变)

(3)工业上用活性炭还原法处理NO，有关反应为：C(s) +2NO(g)N2(g) +CO2(g)。为了提高NO的转化率，下列的措施可行的是___。

A．再加入一定量的碳 B．增大压强 C．用碱液吸收气体 D．使用催化剂

Answer 1

【答案】3CaSO4(s)+CaS(s)=4CaO(s)+4SO2(g) △H= +1049.2kJmol﹣1 < 不 气体红棕色变浅 减小 C

【解析】

(1)根据盖斯定律，将已知的两个热化学方程式叠加，就可以得到待求反应的反应热；

(2)①混合气体中只有NO2是红棕色气体，其余气体无色，根据加热气体颜色变深判断温度对化学平衡移动的影响；

②根据压强对化学平衡移动的影响判断平衡移动方向；

③根据浓度对化学平衡移动的影响分析判断。

(3)根据反应物的状态、平衡移动及物质转化率的概念分析判断。

(1)(I) CaSO4 (s)+CO(g)CaO(s)+SO2 (g)+CO2 (g) △H1= +218.4kJ·mol－1，

(Ⅱ)CaSO4 (s) +4CO (g)CaS(s) +4CO2(g) △H2=﹣175.6kJ·mol－1，

由于反应热与反应途径无关，只与物质的始态和终态有关，所以根据盖斯定律，将(I)×4-(II)，整理可得：CaSO4 (s)+ CaS(s)4CaO(s)+4SO2(g) △H= +1049.2kJmol﹣1；

(2)将充有NO2、SO2气体的密闭烧瓶放入热水中，发生反应：NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)，当反应达到平衡后，气体红棕色加深，一段时间后颜色不再变化，说明升高温度，NO2(g)浓度增大，升高温度，平衡逆向移动。根据平衡移动原理：升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动。逆反应方向为吸热反应，则该反应的正反应为放热反应，所以△H<0；

②减小反应容器的容积，气体的浓度增大，由于该反应是反应前后气体体积不变的反应，所以增大压强，化学平衡不发生移动；

③在充有NO2、SO2混合气体的恒容容器中发生反应：NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)，达平衡后继续通入SO2气体，SO2气体浓度增大，根据平衡移动原理：增大反应物的浓度，化学平衡向正反应方向移动，会反应消耗NO2气体，导致NO2(g)浓度降低，因此会看到平衡后气体颜色变浅，即气体的红棕色变浅；由于加入使SO2增大的浓度远大于SO2反应消耗的浓度，所以SO2的平衡转化率降低；

(3) A.由于C是固体，不能是化学平衡发生移动，所以再加入一定量的碳，对NO的转化率无影响，A不符合题意；

B.该反应是反应前后气体体积的反应，增大压强化学平衡不移动，NO的转化率不变，B不符合题意；

C.在平衡混合物中，只有CO2可以与碱溶液反应，若用碱液吸收气体，CO2(g)的浓度降低，平衡正向移动，NO的转化率增大，C符合题意；

D.使用催化剂，可以加快反应速率，但对化学平衡移动无影响，因此不能提高NO的平衡转化率，D不符合题意；

故合理选项是C。