(4)常温下，H2SO3的二级电离平衡常数Ka2的数值为_________________。 【答案】放出 135kJ K=【解析】 【分析】
(1)根据图象分析，反应物总能量高于生成物总能量，则反应为放热反应，正、逆反应活化能之差为反应放出的热量；
(2)气相为主的反应中，固体物质的浓度不变，根据平衡常数含义列出平衡常数表达式，结合常用判断化学平衡的方法判断化学反应是否达到平衡，据此逐项分析；
(3)反应为放热反应，反应前后气体物质的量减小，体系压强减小，体系a和体系b反应起始时和平衡时的压强都相等，则二者平衡常数相同，对于一定质量的气体来说，度高低，根据化学反应速率定义计算SO2的平均反应速率； (4)H2SO3的一级电离平衡为：H2SO3
H++HSO3-，二级电离平衡为：HSO3-H++SO32-，根据Na2SO3溶
c2?CO2?c?CO?nc?SO2?2 ad = < 6.25×10-3mol/(L?min)； 10-7.3
pV等于衡量，据此分析b和c的体系温T液吸收SO2的过程中，溶液pH随吸收SO2物质的量的变化曲线计算H2SO3的二级电离平衡常数。 【详解】
(1)根据图象分析，反应物的总能量比生成物总能量高，反应发生时多余的能量会释放出来，因此该反应的正反应为放热反应，正、逆反应的活化能之差为反应放出的热量，活化能的差值为270kJ/mol，由于反应产生的S质量为16g，其物质的量为16g÷32g/mol=0.5mol，所以反应放出的热量为：270kJ/mol×0.5mol=135kJ；
(2)根据平衡常数的含义，可知该反应的平衡常数表达式为K=
c2?CO2?c2?CO?nc?SO2?。
a.混合气体密度为ρ＝
m，恒容容器容积V不变，反应前后气体的质量发生改变，则当反应到达平衡时，V气体总质量m不变，因此若混合气体密度不变，说明反应已经达到平衡状态，a正确； b.反应达到平衡前后，气体总物质的量发生改变，体系压强改变，b错误；
c.达平衡后若再充入一定量CO2，使化学平衡逆向移动，由于反应在绝热容器中进行，反应逆向移动会产生热量变化，导致体系温度发生改变，化学平衡常数改变，c错误；
d.分离出S，由于S是固体，浓度不变，因此改变其物质的量，不影响化学平衡，因此正、逆反应速率均
保持不变，d正确； 故合理选项是ad；
(3)体系a和体系b反应起始时和平衡时的压强都相等，则二者平衡常数相同，体系a和体系b的温度相等，
pV等于衡量，可知初始时刻压强c＞b，则实验温度c＞b，因此三组实验温度的关系是a=b＜c；实TpV验a从反应开始至平衡时，压强由160kPa改变至120kPa，设反应过程转化了xmolSO2，由等于衡量
T根据
160120?可知，气体的压强与气体的体积(即总物质的量)成正比，所以有，，解得2?1?2?2x???1?x??2xVn0.75molx=0.75mol，则反应速率v(SO2)=V=6.25×10-3mol/(L?min)； 2L?Vt60min(4)H2SO3的一级电离平衡为：H2SO3
H++HSO3-，二级电离平衡为：HSO3-H++SO32-，根据Na2SO3溶
液吸收SO2的过程中，溶液pH随吸收SO2物质的量的变化曲线分析，H2SO3的二级电离平衡和SO32-的一级水解平衡相关，未通入SO2时，Na2SO3溶液的pH为10.6，则溶液中c(OH-)=10-3.4mol/L，忽略SO32-的二级水解，则溶液中c(HSO3-)=c(OH-)=10-3.4mol/L，300mL1.0mol/LNa2SO3溶液的浓度为1.0mol/L，平衡时c(SO32-)=1.0mol/L-10-3.4mol/L≈1.0mol/L，则水解平衡常数为Kh=
cHSO3?ncOH?2?3???c?SO??=10
-6.7
，H2SO3的二级
电离平衡常数Ka2=【点睛】
cH?ncSO32??3????=Kw=10
Khc?HSO?-7.3
。
本题考查化学反应的焓变、化学反应速率、化学平衡状态的判断及平衡移动，化学平衡常数表达式的书写与计算等知识，注意最后一小题中水解平衡常数、电离平衡常数与水的离子积之间的关系，试题难度不大。
相关推荐：
loading