Question

某同學從資料上查到以下反應：

A、B為中學化學常見單質，AO₂、BO₂是能使澄清石灰水變渾濁的氣體．
回答下列問題：
（1）①元素A、B可形成化合物AB₂，則B元素的原子結構示意圖為

 

．
     ②已知：A（s）+O₂（g）=AO₂（g）△H=-393.5kJ?mol^-1
            B（s）+O₂（g）=BO₂（g）△H=-296.8kJ?mol^-1
            A（s）+2B（s）=AB₂（l）△H=+89.7kJ?mol^-1
寫出AB₂（l）在O₂中完全燃燒的熱化學方程式

 

．
     ③黃色氣體ClO₂可用于污水殺菌和飲用水凈化．KClO₃與BO₂在強酸性溶液中反應可制得ClO₂，寫出此反應的離子方程式

 

．
（2）恒容密閉容器中充有10mol AO與20mol H₂，在催化劑作用下反應生成：AO（g）+2H₂（g）?AH₃OH（g）；AO的平衡轉化率（α）與溫度、壓強的關系如圖．

   ①若在x點時容器的體積為V_xL，則該溫度下的平衡常數(shù)K=

 

；
   ②自反應開始到達平衡狀態(tài)所需的時間：t_x

 

t_z（填“大于”、“小于”或“等于”）．
   ③在不改變反應物用量的情況下，為提高AO的轉化率可采取的措施是（寫兩條）

 

．

Answer 1

考點：用蓋斯定律進行有關反應熱的計算,轉化率隨溫度、壓強的變化曲線

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）①A、B為中學化學常見單質，AO₂、BO₂是能使澄清石灰水變渾濁的氣體，BO₂能使品紅溶液褪色，可以推斷BO₂為SO₂，AO₂為CO₂；確定A為C，B為S；
②根據(jù)熱化學方程式的書寫方法以及蓋斯定律來計算回答；
③根據(jù)題意所給反應物和產物的信息來書寫離子方程式；
（2））①x、y點是同溫度下的平衡，轉化率變化，但平衡常數(shù)不變，根據(jù)x點溫度下的轉化率求平衡時各種物質的濃度，依據(jù)平衡常數(shù)概念計算得到；
②z點溫度高反應速率快達到反應速率需要的時間短；
③提高CO的轉化率可采取的措施是改變條件促使平衡正向進行．

解答： 解：A、B是中學化學常見單質，AO₂、BO₂是能使澄清石灰水變渾濁的氣體，BO₂能使品紅溶液褪色，可以推斷BO₂為SO₂，AO₂為CO₂；確定A為C，B為S；
（1）①B元素為S元素，原子結構示意圖為，故答案為：；
②a、S（s）+O₂（g）═SO₂（g），△H=-393.5kJ?mol^-1
b、S（s）+O₂（g）═SO₂（g），△H=-296.8kJ?mol^-1
c、C（s）+2S（s）═CS₂（l），△H=+89.7kJ?mol^-1
二硫化碳燃燒的反應CS₂（l）+3O₂（g）═2SO₂（g）+CO₂（g），△H=a+2b-c，所以△H=（-393.5kJ?mol^-1）+2×（-296.8kJ?mol^-1）-89.7kJ?mol^-1=-1076.8kJ?mol^-1，
故答案為：CS₂（l）+3O₂（g）═2SO₂（g）+CO₂（g），△H=-1076.8kJ?mol^-1；
③KClO₃與SO₂在強酸性溶液中反應制得ClO₂的離子方程式為：2ClO₃^-+SO₂═2ClO₂+SO₄^2-，故答案為：2ClO₃^-+SO₂═2ClO₂+SO₄^2-；
（2））①依據(jù)圖象分析可知xy是同溫度下的平衡，平衡常數(shù)隨溫度變化，所以平衡常數(shù)不變；
             CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）
初起濃度     

10

Vx

mol/L    

20

Vx

mol/L   0
變化量       

5

Vx

mol/L    

10

Vx

mol/L  

5

Vx

mol/L
平衡量       

5

Vx

mol/L   

10

Vx

 mol/L 

5

Vx

mol/L
故K=

5 Vx

5 Vx ?( 10 Vx )2

L²?mol^-2=

V 2 x

100

L²?mol^-2；
故答案為：

V 2 x

100

L²?mol^-2；
②達到x、y兩點的平衡狀態(tài)所需的時間，y點溫度高反應速率快達到反應速率需要的時間短，t_x＞t_y，故答案為：大于；
③反應是氣體體積減小的放熱反應，提高CO的轉化率可采取的措施是降溫、加壓、分離出甲醇，故答案為：降溫、加壓、將甲醇從混合體系中分離出來．

點評：本題考查了熱化學方程式和蓋斯定律的計算應用，化學平衡標志判斷，圖象分析，影響平衡的因素分析判斷，化學平衡移動原理是解題關鍵，題目難度中等．