Question

運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究氮、硫、氯、碘等單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)有重要意義
（1）硫酸生產(chǎn)中，SO₂催化氧化生成SO₃；2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），混合體系中SO₃的百分含量和溫度的關(guān)系如圖1所示（曲線上任何一點(diǎn)都表示平衡狀態(tài)）．根據(jù)圖1回答下面問(wèn)題，
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）的△H0

 

（填“＞”或“＜”）
若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通人氦氣，平衡

 

移動(dòng)（填“向左”“向有”或“向下”）
（2）氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用，
①如圖2是一定的溫度和壓強(qiáng)下N₂和H₂反應(yīng)生成lmolNH₃過(guò)程中能量變化示意圖，請(qǐng)寫出工業(yè)合成氨的熱化學(xué)方程式：

 

（△H的數(shù)值用含字母Q₁、Q₂的代數(shù)式表示）
②氨氣溶于水得到氨水，在25℃下，將a mol?L^-1的氨水與b mol?L^-1的鹽酸等體積混合，反應(yīng)后溶液顯中性，則c（NH₄⁺）

 

c（Cl^-）（填“＞”、“＜”或“=“）．
（3）已知溶液中：還原性HSO₃^-＞I^-，氧化性IO₃^-＞I₂＞SO₄^2-．在含3molNaHSO₃的溶液中逐滴加入KIO₃溶液，加入的KIO₃和析出的I₂的物質(zhì)的量的關(guān)系曲線如圖3所示，試回答下列問(wèn)題：
①寫出a點(diǎn)反應(yīng)的離子方程式

 

；
②寫出b點(diǎn)到c點(diǎn)反應(yīng)的離子方程式

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：體積百分含量隨溫度、壓強(qiáng)變化曲線,反應(yīng)熱和焓變

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）由圖可知，溫度越高，混合體系中SO₃的百分含量越小，說(shuō)明升高溫度平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行，升高溫度向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)；
恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，體積應(yīng)增大，壓強(qiáng)減��；
（2）①根據(jù)熱化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫規(guī)則書寫，書寫時(shí)注意表明物質(zhì)的狀態(tài)，反應(yīng)熱=反應(yīng)物吸收的能量-生成物放出的能量，注意反應(yīng)熱與反應(yīng)方程式有關(guān)；
②溶液呈中性，結(jié)合電荷守恒判斷；
（3）還原性HSO^-₃＞I^-，所以首先是發(fā)生以下反應(yīng)離子方程式：IO₃^-+3HSO₃^-═I^-+3SO₄^2-+3H⁺，繼續(xù)加入KIO₃，氧化性IO^-₃＞I₂，所以IO₃^-可以結(jié)合H⁺氧化I^-生成I₂，離子方程式是IO₃^-+6H⁺+5I^-═3H₂O+3I₂．

解答： 解：（1）升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，升高溫度時(shí)，SO₃（g）的含量降低，說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故△H＜0；
恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，體積應(yīng)增大，相當(dāng)于降低壓強(qiáng)，平衡向體積增大方向移動(dòng)，即向左移動(dòng)；
故答案為：＜；向左；
（2）①由圖可知，N₂和H₂反應(yīng)生成1molNH₃放出的熱量為（Q₂-Q₁）kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）；△H=-2（Q₂-Q₁）=2（Q₁-Q₂）kJ?mol^-1，
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）△H=2（Q₁-Q₂）kJ?mol^-1；
②電荷守恒：c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（Cl^-）+c（OH^-），溶液呈中性，應(yīng)有c（OH^-）=c（H⁺），則c（NH₄⁺）=c（Cl^-），故答案為：=；
（3）還原性HSO^-₃＞I^-，所以首先是發(fā)生以下反應(yīng)離子方程式：IO₃^-+3HSO₃^-═I^-+3SO₄^2-+3H⁺，繼續(xù)加入KIO₃，氧化性IO^-₃＞I₂，所以IO₃^-可以結(jié)合H⁺氧化I^-生成I₂，離子方程式是IO₃^-+6H⁺+5I^-═3H₂O+3I₂，
故a點(diǎn)反應(yīng)的離子方程式為：IO₃^-+3HSO₃^-═I^-+3SO₄^2-+3H⁺，b點(diǎn)到c點(diǎn)反應(yīng)的離子方程式為：IO₃^-+6H⁺+5I^-═3H₂O+3I₂，
故答案為：①IO₃^-+3HSO₃^-═I^-+3SO₄^2-+3H⁺；②IO₃^-+6H⁺+5I^-═3H₂O+3I₂．

點(diǎn)評(píng)：本題考查外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響、熱化學(xué)方程式的書寫、離子濃度大小比較、離子方程式的有關(guān)知識(shí)等，難度較大．注意電荷守恒的應(yīng)用，明確氧化性、還原性前后順序是解本題關(guān)鍵．