Question

【題目】工業上研究高效處理煤燃燒釋放出來的SO2，有利于減小環境污染。在T℃時，利用CO處理SO2的反應為：2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(l) △H=akJ/mol；

（1）已知T℃時：C(s)+O2(g)=CO(g) △H1=-110.5kJ/mol

S(l)+O2(g)=SO2(g) △H2=-290.0kJ/mol

C(s)+O2(g)=CO2(g) △H3=-390.0kJ/mol

則T℃時，a=___。

（2）在T℃下，將1.4molCO和1molSO2通入2L恒容容器中發生上述反應，反應體系氣體總物質的量隨時間變化如圖；在0~10min，反應的平均速率v(CO)=___，SO2的平衡轉化率(SO2)=___%；在T℃時該反應的平衡常數Kc=___L/mol。

（3）實驗測得：v正=v(CO)消耗=k正c(CO)c(SO2)，v逆=v(CO2)消耗=k逆，k正、k逆為只受溫度影響的速率常數。若將（2）中容器內的溫度升高（假設各物質的狀態不發生變化），的值將___（填“增大”、“減小”或“不變”)。

（4）某科研團隊研究用Fe2(SO4)3(aq)處理SO2：Fe3+溶液吸收SO2發生的離子反應方程式為___；其他外界條件不變下，在相同時間內溫度對SO2吸收率的影響結果如圖，在40℃前，SO2的吸收率隨溫度變化的可能原因是___；在40℃后，SO2的吸收率發生的變化是溫度升高該反應逆向移動的結果，導致反應逆向移動的原因：一是該反應為放熱反應，二是___。

Answer 1

【答案】-269 0.06mol/(Lmin) 60 180 減小 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+ 溫度越高，反應越快 Fe3+水解程度增大導致c(Fe3+)減小，c(H+)增大；SO2溶解性減小，導致c(SO2)減小

【解析】

（1）應用蓋斯定律即可求算a；

（2）結合已知條件及圖示信息，可知圖中縱坐標為混合氣體的物質的量，則平衡是混合氣體的物質的量一共為1.8mol，據此用三段式計算即可；

（3）要判斷（2）中容器內的溫度升高后的值將如何變化，可把升溫后正、逆反應速率的變化通過測得的2個速率方程——v正=v(CO)消耗=k正c(CO)c(SO2)，v逆=v(CO2)消耗=k逆變形，找出的變化情況；

（4）Fe3+溶液吸收SO2發生氧化還原反應，從圖知，在相同時間內溫度對SO2吸收率的影響是40℃前隨溫度升高而增大，則可能原因從溫度對反應速率的影響回答；在40℃后，SO2的吸收率有所下降，則考慮溫度升高對鐵離子和二氧化硫間接帶來的濃度影響；

（1）已知T℃時：反應①C(s)+O2(g)=CO(g) △H1=-110.5kJ/mol，反應②S(l)+O2(g)=SO2(g) △H2=-290.0kJ/mol，反應③C(s)+O2(g)=CO2(g) △H3=-390.0kJ/mol

則，按蓋斯定律，2×③-2×①-②即得2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(l) △H=akJ/mol；則△H =2×△H3-2×△H1-△H2=2×(-390.0kJ/mol)-2×(-110.5kJ/mol)-(-290.0 kJ/mol)=-269 kJ/mol ，即T℃時，a=-269；

答案為：-269；

（2） ，則x=0.6 mol，則；=60%；；

答案為：0.06mol/(Lmin)； 60； 180；

（3）T℃時容器（2）內發生的反應2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(l) △H=-269kJ/mol，若升溫，則正、逆反應速率均增大，但是吸熱方向的逆反應速率增加得更快，則v正＜v逆，k正c(CO)c(SO2)＜k逆，故，

當溫度升高時，KC變小，則減小；

答案為：減小；

（4）Fe3+與SO2發生氧化還原反應得到Fe3和SO42-，則離子方程式為：2Fe3++SO2+2H/span>2O=2Fe2++SO42-+4H+；從圖知，40℃前隨溫度升高，相同時間內SO2吸收率隨著增大，從溫度對反應的影響可以推知：溫度越高，反應越快，相同時間內SO2吸收率就高；溫度上升超過40℃，SO2的吸收率有所下降，則溫度對反應速率的直接影響不再是主要原因，因而要找間接影響，由于Fe3+會水解、二氧化硫的溶解性會隨溫度升高而減小，這些都可能影響到相同時間內SO2吸收率，故可能原因為：溫度上升超過40℃，Fe3+水解程度增大導致c(Fe3+)減小，c(H+)增大；SO2溶解性減小，導致c(SO2)減小；

答案為：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+；溫度越高，反應越快； Fe3+水解程度增大導致c(Fe3+)減小，c(H+)增大；SO2溶解性減小，導致c(SO2)減小。