Question

（2013?臨沂二模）研究硫及其化合物的性質(zhì)有重要意義．
（1）Cu₂S在高溫條件下發(fā)生如下反應(yīng)：2Cu₂S（s）+3O₂（g）═2Cu₂O（s）+2SO₂（g）△H=-773kJ?mol^-1，當(dāng)該反應(yīng)有1.2mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，反應(yīng)釋放出的熱量為

77.3

kJ．
（2）硫酸工業(yè)生產(chǎn)中涉及反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），SO₂的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示．
①壓強(qiáng)：P₁

＜

P₂（填“＞”、“=”或“＜”）．
②平衡常數(shù)：A點(diǎn)

=

B點(diǎn)（填“＞”、“=”或“＜”）．
③200℃下，將一定量的SO₂和O₂充入體積不變的密閉容器中，經(jīng)10min后測(cè)得容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度如表所示：

氣體	SO2	O2	SO3
濃度（mol/L）	0.4	1.2	1.6

能說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是

ab

．
a．SO₂和O₂的體積比保持不變
b．體系的壓強(qiáng)保持不變
c．混合氣體的密度保持不變
d．SO₂和SO₃物質(zhì)的量之和保持不變
計(jì)算上述反應(yīng)在0～10min內(nèi)，υ（O₂）=

0.08mol?L^-1?min^-1

．
（3）一定溫度下，用水吸收SO₂氣體時(shí)，溶液中水的電離平衡

向左

移動(dòng)（填“向左”“向右”或“不”）；若得到pH=3的H₂SO₃溶液，試計(jì)算溶液中亞硫酸氫根離子和亞硫酸根離子濃度之比為

1

6

．（已知該溫度下H₂SO₃的電離常數(shù)：K_a1=1.0×10^-2mol/L，K_a2=6.0×10^-3mol/L）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)反應(yīng)熱和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算；
（2）①相同溫度下，增大壓強(qiáng)平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)，根據(jù)轉(zhuǎn)化率確定壓強(qiáng)大小；
 ②化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變化學(xué)平衡常數(shù)不變；
 ③反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，平衡時(shí)各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度等不再發(fā)生變化，可由此進(jìn)行判斷；
先計(jì)算三氧化硫的反應(yīng)速率，再根據(jù)同一化學(xué)反應(yīng)中同一時(shí)間段內(nèi)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比計(jì)算氧氣的反應(yīng)速率；
（3）向水中加入能電離出氫離子或氫氧根離子的物質(zhì)抑制水的電離；

C(HSO3-)

C(SO32-)

=

c(H+)

Ka2

．

解答：解：（1）該反應(yīng)2Cu₂S（s）+3O₂（g）═2Cu₂O（s）+2SO₂（g）中，當(dāng)轉(zhuǎn)移12mol電子時(shí)放出773kJ熱量，當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2mol電子時(shí)放出熱量77.3kJ熱量，故答案為：77.3；
（2）①相同溫度時(shí)，增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率增大，B點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率大于A點(diǎn)，所以P₁＜P₂，故答案為：＜；
 ②溫度不變平衡常數(shù)不變，所以A點(diǎn)=B點(diǎn)，故答案為：=；
 ③a．當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，SO₂和O₂的體積比保持不變，所以能說明達(dá)到平衡狀態(tài)，故正確；
b．該反應(yīng)反應(yīng)前后是一個(gè)氣體體積減小的可逆反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，體系的壓強(qiáng)保持不變，所以能說明達(dá)到平衡狀態(tài)，故正確；
c．反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量不變，容器的體積不變，所以無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，混合氣體的密度始終保持不變，所以不能說明 反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故錯(cuò)誤；
d．無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，SO₂和SO₃物質(zhì)的量之和始終保持不變，所以不能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故錯(cuò)誤；
故選ab；
又υ（SO₃）=

1.6-0

10

mol/(L．min)=0.16mol/L．min，υ（O₂）=

1

2

υ（SO₃）=0.08mol?L^-1?min^-1，
故答案為：ab；0.08mol?L^-1?min^-1；
（3）二氧化硫和水反應(yīng)生成亞硫酸，亞硫酸電離生成氫離子導(dǎo)致溶液中氫離子濃度增大，從而抑制水電離，即水的電離平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，

C(HSO3-)

C(SO32-)

=

c(H+)

Ka2

=

10-3

6×10-3

=

1

6

，
故答案為：向左；

1

6

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較綜合，化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、有關(guān)平衡常數(shù)的計(jì)算、反應(yīng)速率的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)是考查熱點(diǎn)，注意判斷平衡狀態(tài)的標(biāo)志和角度．