Question

)含硫化合物在工業生產中有廣泛的用途。
（1）SO₂可用于工業生產SO₃。
①在一定條件下，每生成8g SO₃氣體，放熱9.83kJ。該反應的熱化學方程式為__________________
②在500℃，催化劑存在的條件下，向容積為1L的甲、乙兩個密閉容器中均充入2 mol SO₂和1 mol O₂。甲保持壓強不變，乙保持容積不變，充分反應后均達到平衡。
I．平衡時，兩容器中SO₃體積分數的關系為：甲_______乙（填“>”、“<”或“ =”）。
II．若乙在t₁ min時達到平衡，此時測得容器乙中SO₂的轉化率為90%，則該反應的平衡常數為_______；保持溫度不變，t₂ min時再向該容器中充入1 mol SO₂和1 mol SO₃，t₃ min時達到新平衡。請在下圖中畫出t₂~t₄min內正逆反應速率的變化曲線（曲線上必須標明V_正、 V_逆）

（2）硫酸鎂晶體（MgSO₄·7H₂O )在制革、醫藥等領域均有廣泛用途。4.92g硫酸鎂晶體受熱脫水過程的熱重曲線（固體質量隨溫度變化的曲線）如右圖所示。

①固體M的化學式為__________。
②硫酸鎂晶體受熱失去結晶水的過程分為_________個階段。
③N轉化成P時，同時生成另一種氧化物，該反應的化學方程式為_________。

Answer 1

（1）① 2SO₂(g) + O₂(g) =" 2" SO₃(g)   △H =" -196.6" kJ/mol  
②I．＞     II．810 L/mol           

（2）① MgSO₄·H₂O     ② 2      ③ MgSO₄MgO+SO₃↑

解析試題分析：（1）①寫出化學方程式，反應熱為=196.6kJ·mol^-1。
②I．生成SO₃的反應是氣體體積減小的反應，恒壓條件相當于在恒容條件的基礎上再增大壓強，因此甲的轉化率高，生成的SO₃多。
II．根據題意，有   2SO₂   + O₂  =" 2" SO₃
初始量/mol：     2         1       0
變化量/mol：  2×90%   1×90%   2×90%
平衡量/mol：   0.2         0.1     1.8
=810
在該反應條件下，充入1molSO₃，與原平衡是等效平衡，充入1molSO₂則平衡正向移動，因此作圖時注意，平衡正向移動則正反應速率大于逆反應速率，且在原平衡的基礎上各物質的濃度都增大。
（2）①4.92g MgSO₄·7H₂O的物質的量為0.02mol，則M的相對分子質量為，因此M的分子式為MgSO₄·H₂O。
②根據①可知，第一階段失去6個結晶水，還剩余1個，只需要一個階段，因此共有2個階段。
③根據題意，M到N失去所有結晶水，N階段物質為MgSO₄，接下來為MgSO₄分解，根據題中數據，Mg的物質的量為0.02mol，則P階段的物質的相對分子質量為0.8g÷0.02mol=40g/mol，即分解產物為MgO，根據原子守恒，另一氧化物為SO₃。
考點：考查熱化學方程式書寫，等效平衡，平衡常數計算，影響化學平衡的因素，化學平衡圖像，圖像分析，實驗數據處理等。