Question

18．（1）一定條件下，向一帶活塞的密閉容器中充入2mol SO₂和1mol O₂發(fā)生反應：2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（g），下列說法中，正確的是C．
A．若υ正（O₂）=2υ逆（SO₃），說明該可逆反應已達到平衡狀態(tài)
B．保持溫度和容器體積不變，充入2mol N₂，化學反應速率加快
C．平衡后移動活塞壓縮氣體，達到新平衡時SO₂、O₂的百分含量減小，SO₃的百分含量增大
D．達平衡后，保持溫度和容器體積不變，再充入2mol SO₂，化學平衡向右移動，SO₂的轉(zhuǎn)化率增大．
（2）尾氣SO₂用NaOH溶液吸收后會生成Na₂SO₃．，實驗測定常溫下0.1mol/L Na₂SO₃溶液的pH為8，該溶液中由水電離出的氫氧根離子的濃度為10^-6．
（3）煤炭中的硫主要以黃鐵礦形式存在，用氫氣脫除黃鐵礦中硫的相關反應（見表），其相關反應的平衡常數(shù)的對數(shù)值與溫度的關系如下．

相關反應	反應熱	平衡常數(shù)K
FeS2（s）+H2（g）?FeS（s）+H2S（g）	△H1	K1
$\frac{1}{2}$FeS2（s）+H2（g）?$\frac{1}{2}$Fe（s）+H2S（g）	△H2	K2
FeS（s）+H2（g）?Fe（s）+H2S（g）	△H3	K3

①上述反應中，△H₁＞0（選填：“＞”或“＜”）．其原因是溫度升高，平衡常數(shù)增大．
②提高硫的脫除率可采取的措施有升高溫度（舉1例）．
③1000K時，平衡常數(shù)的對數(shù)lgK₁=lgK₂-lgK₃（用lgK₂和lgK₃來表示）．

Answer 1

分析 （1）恒溫恒壓容器達到平衡，反應是氣體體積減小的放熱反應，依據(jù)平衡移動原理分析選項，平衡標志是正逆反應速率相同，各組分含量保持不變；
（2）根據(jù)pH求出c（OH^-），氫氧根來源于水的電離；
（3）①由圖可知，溫度越高，K值越大，說明此反應為吸熱反應；
②由圖可知：溫度升高，反應向正反應方向移動，硫的脫除率越高；
③由圖可知：1000K時，平衡常數(shù)的對數(shù)lgK₁=2、lgK₂=-1、lgK₃=-3，據(jù)此解答即可．

解答 解：（1）恒溫恒壓容器達到平衡，反應是氣體體積減小的放熱反應；
A．反應速率之比等于化學方程式系數(shù)之比，是正反應速率之比，若反應速率2υ正（O₂）=υ逆（SO₃），才可以說明該可逆反應已達到平衡狀態(tài)，故A錯誤；
B．保持溫度和容器體積不變，充入2mol N₂，總壓增大，氣體分壓不變，即各種反應物和生成物的濃度不變，化學反應速率不變，故B錯誤；
C．平衡后移動活塞壓縮氣體，壓強增大，平衡正向進行，平衡時SO₂、O₂的百分含量減小，SO₃的百分含量增大，故C正確；
D．加入反應物二氧化硫，可以提高氧氣的轉(zhuǎn)化率，但是二氧化硫本身的轉(zhuǎn)化率減小，故D錯誤，
故選C；
（2）pH=8，c（OH^-）=10^-14÷10^-8=10^-6mol•L^-1，故答案為：10^-6；
（3）①由圖可知，溫度越高，K值越大，說明此反應為吸熱反應，故△H＞0，故答案為：＞；溫度升高，平衡常數(shù)增大；
②由圖可知：此反應為吸熱反應，故升高溫度，可以使反應向正向移動，即硫的脫除率越高，故答案為：升高溫度；
③由圖可知：1000K時，平衡常數(shù)的對數(shù)lgK₁=2、lgK₂=-1、lgK₃=-3，故lgK₂=lgK₁+lgK₃，故答案為：lgK₁=lgK₂-lgK₃．

點評 本題主要考查的是化學平衡移動的判斷、離子濃度有關計算等，難度一般．