Question

恒温、容积为1 L恒容条件下，硫可以发生如下转化，其反应过程和能量关系如图1所示[已知：2SO₂(g) + O₂(g) 2SO₃(g)  △H = － 196.6 kJ/mol ]。

请回答下列问题：

（1）写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式：____________________。

（2）△H₂ = ____________ kJ/mol。

（3）在相同条件下，充入1 mol SO₃和0.5 mol O₂，则达到平衡时SO₃的转化率为_________；此时该反应_______(填“放出”或“吸收”)________ kJ的能量。

Answer

（1）S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－297 kJ·mol－1

（2）－78.64 （3）20% 吸收 19.66

【解析】

试题分析：（1）燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量，所以，硫的物质的量为1mol．由图1可知1molS（s）完全燃烧放出的热量为297KJ，所以，硫的燃烧热的热化学方程式S（s）+O2（g）═SO2（g）△H=-297 KJ·mol-1，故答案为：S（s）+O2（g）═SO2（g）△H=-297 KJ·mol-1；

（2）由由图1可知，参加反应的n（SO2）=1mol-0.2mol=0.8mol，根据热化学方程式：2SO2（g）+O2（g）=2SO3（g）△H=-196.6KJ·mol-1；可知，△H2=0.4△H=0.4×（-196.6KJ·mol-1）=-78.64KJ·mol-1．故答案为：-78.64．

（3）假设1molSO3和0.5molO2完全转化为SO2和O2，则与原来的初始量相同，所以两次平衡是等效平衡，即平衡时SO2为0.2mol，SO3为0.8mol，所以SO3转化了0.2mol，则达到平衡时SO3的转化率为0.2/1×100%=20%；已知2SO2（g）+O2（g）=2SO3（g）△H=-196.6KJ·mol-1，当反应逆向进行时反应热大小不变，符号相反，所以SO3转化为SO2时反应吸热，热量为196.6×0.2/2=19.66 KJ；答案为：20%；吸收； 19.66

考点：热化学方程式的书写，反应热的计算、化学反应速率以及平衡状态的判断，化学平衡的有关计算