“循環經濟”和“低碳經濟”是目前備受關注的課題，因而對碳和硫的化合物的綜合利用成為研究的熱點。請回答下列問題：...

問題詳情：

“循環經濟”和“低碳經濟”是目前備受關注的課題，因而對碳和硫的化合物的綜合利用成為研究的熱點。請回答下列問題：

（1）下列事實中，不能用來比較碳元素和硫元素非金屬*強弱的是______（填選項字母）。

A．有漂白*而沒有

B．少量能與反應生成

C．能使**溶液褪*而不能

D．溶液顯鹼*而溶液顯中*

（2）下圖是通過熱循環進行能源的綜合利用和污染治理的反應系統原理。

系統（Ⅱ）制*氣的熱化學方程式為_________；兩個系統製得等量的H2所需能量較少的是________。

（3）向10 L恆容密閉容器中充入2 mol CO和1 mol ，發生反應2CO(g)＋SO2 (g)S(g)＋2CO2 (g)。CO和CO2的平衡體積分數（φ）與温度（T）的關係如圖所示。

①圖中能表示CO的平衡體積分數與温度關係的曲線為______（填“L1”或“L2”）。

②T1 ℃時，的平衡轉化率α1＝_______，反應的平衡常數_________。

③只改變下列條件，既能加快該反應速率，又能增大CO的平衡轉化率的是_____（填選項字母）。

A．增大壓強         B．充入一定量    

C． 充入一定量 D．加入適當催化劑

④向起始温度為 ℃的10 L絕熱容器中充入2 mol CO和1 mol ，重複實驗，該反應的平衡常數_____（填“＞”“＜”或“＝”），理由為_____。

【回答】

【*】    (1). D    (2). S(g)+2H2O(g)SO2(g)+2H2(g)  H=-90.0kJ/mol    (3). 系統（Ⅱ）    (4). L2    (5). 50%    (6). 1    (7). B    (8). ＜    (9). 該反應為吸熱反應，平衡時絕熱容器內的温度低於恆温器內的温度，平衡逆向移動，平衡常數減小

【解析】

【分析】

（1）比較非金屬*，可利用非金屬元素氣態*化物的穩定*和最高價氧化物對應的水化物的**，S的最高價氧化物的水化物為硫*，不能利用亞硫*；

（2）根據蓋斯定律求反應熱；

（3）根據題中所給的圖像進行分析。

【詳解】（1）2具有漂白*，其原因為SO2與有*物質反應生成不穩定的無*物質，與元素的非金屬*無關，故A錯誤；

B.少量H2SO3能與Na2CO3反應生成NaHCO3，*H2SO3的**強於HCO3-的**，但不能比較碳元素和硫元素非金屬*強弱，故B錯誤；

2能使**KMnO4溶液褪*，體現其還原*，低價態氧化物的還原*強弱不能用來比較元素的非金屬*強弱，故C錯誤；

2CO3溶液顯鹼*説明H2CO3為弱*，而Na2SO4溶液顯中*説明H2SO4為強*，最高價氧化物對應的水化物的**越強，元素的非金屬*越強，故D正確。

故*為D。

（2）由信息知：①CO2(g)+C(s)2CO(g)  H1=+172.4kJ/mol，②Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g)  H1=+，③3FeO(s)+H2O(g)Fe3O4(s)+H2(g)H3=-58.2kJ/mol，④2CO(g)+2SO2(g)S(s)+2CO2(g)，H4=+8.0kJ/mol，應用蓋斯定律得到系統（Ⅰ）中熱化學碳水循環制取*氣的熱化學方程式為①+②×2+③×2，即C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)  H=+90.4kJ/mol，系統（Ⅱ）中熱化學硫水循環聯產*氣和二氧化硫的熱化學方程式為②×2+③×2-④，即S(g)+2H2O(g)SO2(g)+2H2(g)  H=-90.0kJ/mol，系統（Ⅰ）為吸熱反應，系統（Ⅱ）為放熱反應，故製得等量的H2所需能量較少的系統（Ⅱ），故*為S(g)+2H2O(g)SO2(g)+2H2(g)  H=-90.0kJ/mol；系統（Ⅱ）。

（3）①該反應為吸熱反應，温度升高，平衡正向移動，CO的平衡體積分數減小，CO2的平衡體積分數增大，故圖中表示CO的平衡體積分數與温度關係的曲線為L2，故*為L2。

②由圖中信息，T1℃時，M點對應體系中CO和CO2的平衡體積分數相等，則平衡時CO和CO2的物質的量相等，設參與反應的SO2的物質的量為x，根據三段式法可得2mol-2x=2x，解得x=0.5mol，故SO2的平衡轉化率為×100%=50%，同時計算得CO(g)、SO2(g)、S(g)、CO2(g)的平衡濃度分別為0.1mol/L、0.05mol/L、0.05mol/L、0.1mol/L，故該反應的平衡常數K1=1，故*為50%，1。

③A.該反應為反應前後氣體的分子數不變的吸熱反應，故增大壓強，平衡不移動，故A錯誤；

B.充入一定量SO2，SO2的濃度增大，平衡正向移動，CO的平衡轉化率增大，反應速率增大，故B正確；

C.充入一定量H2S後，其與SO2反應生成硫單質，平衡逆向移動，CO的平衡轉化率減小，反應速率減小，故C錯誤；

D.加入適當催化劑，平衡不移動，故D錯誤。

故*為B。

④該反應為吸熱反應，平衡時絕熱容器內的温度低於恆温器內的温度，平衡逆向移動，平衡常數減小，故*為＜，該反應為吸熱反應，平衡時絕熱容器內的温度低於恆温器內的温度，平衡逆向移動，平衡常數減小。

【點睛】非金屬*強弱的比較規律：①單質的氧化*：一般情況下，氧化*越強，對應非金屬*越強；②單質和*或者和水的反應程度：反應越劇烈，非金屬*越強；③對應*化物的穩定*：*化物越穩定，非金屬*越強；④和*氣化合的難易程度：化合反應越容易，非金屬*越強；⑤最高價氧化物對應水化物的**：**越強，非金屬越強；⑥由對應最低價*離子的還原*：還原*越強，對應非金屬*越弱；⑦置換反應：非金屬*強的制非金屬*弱的。

知識點：化學反應速率 化學平衡

題型：綜合題