“循环经济”和“低碳经济”是目前备受关注的课题，因而对碳、硫及其化合物的综合利用成为研究的热点。
（ 1 ）下列事实中，能用来比较碳元素和硫元素的非金属性强弱的是 ____________ （填字母）。
A ． SO 2 具有漂白性而 CO 2 没有
B ．少量 H 2 SO 3 可与 Na 2 CO 3 反应生成 NaHCO 3
C ． SO 2 能使酸性 KMnO 4 溶液褪色而 CO 2 不能
D ． Na 2 CO 3 溶液显碱性，而 Na 2 SO 4 溶液显中性
（ 2 ）通过热循环进行能源综合利用的反应系统的原理如下图所示。
系统（ Ⅱ ）制取氢气的热化学方程式为 ________________________ ；
两个系统制得等量的 H 2 时所需能量较少的是 ________________________ 。
（ 3 ）向 10L 恒容密闭容器中充入 2 molCO 和 1molSO 2 ，发生反应 2CO （ g ） +SO 2 （ g ） 
S （ g ） +2CO 2 （ g ）。 CO 和 CO 2 的平衡体积分数（ ）与温度（ T ）的变化关系如下图所示。
① 图中表示 CO 的平衡体积分数与温度的变化关系的曲线为 _____________ （填 “L 1 ” 或 “L 2 ” ）。
②T 1 ℃ 时， SO 2 的平衡转化率 a 1 = _____________ ，反应的平衡常数 K 1 = _____________ 。
③ 只改变下列条件，既能加快该反应的反应速率，又能增大 CO 的平衡转化率的是 _____________ （填字母）。
A ．增大压强
B ．充入一定量的 H 2 S
C ．充入一定量的 SO 2
D ．加入适当催化剂
④ 向起始温度为 T 1 ℃ 的 10L 绝热容器中充入 2molCO 和 1molSO 2 ，重复实验，该反应的平衡常数 K 2 ___ （填 “ ＞ ”“ ＜ ” 或 “=” ） K 1 ，理由为 ______________________ 。
答案
D S （ g ） +2H 2 O （ g ） 
SO 2 （ g ） +2H 2 （ g ） △ H=-90.0kJ•mol -1 系统（ Ⅱ） L 2 50% 1 C < 该反应为吸热反应，平衡时绝热容器内的温度低于恒温容器内的温度，平衡逆向移动，平衡常数减小
【分析】
(1) 比较非金属性，可利用非金属元素气态氢化物的稳定性，和最高价氧化物对应的水化物的酸性， S 的最高价的氧化物的水化物为硫酸，不能利用亚硫酸。
（ 2 ）盖斯定律求反应热。
【详解】
（ 1 ） SO 2 具有漂白性，其原因为 SO 2 与有色物质反应生成不稳定的无色物质，与元素的非金属性无关， A 错误；少量 H 2 SO 3 可与 Na 2 CO 3 反应生成 NaHCO 3 ，证明 H 2 SO 3 的酸性强于 HCO 3 - 的酸性，但不能比较碳元素与硫元素的非金属性强弱， B 错误； SO 2 能使酸性 KMnO 4 溶液褪色 . 体现其还原性，低价态氧化物的还原性强弱不能用来比较元素的非金属性强弱， C 错误； Na 2 CO 3 溶液显碱性说明 H 2 CO 3 为弱酸， Na 2 SO 4 溶液显中性说明 H 2 SO 4 为强酸，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，元素的非金属性越强， D正确。答案选D；
（ 2 ）由信息知， ① CO 2 （ g ） +C （ s ） 
2CO （ g ） △ H 1 = + 172.4 kJ • mol -1 ， ② Fe 3 O 4 （ s ） +CO （ g ） 
3FeO （ s ） + CO 2 （ g ） △ H 2 =+ 17.2 kJ• mol -1 ， ③ 3FeO （ s ） + H 2 O （ g ） Fe 3 O 4 （ s ） + H 2 （ g ） △ H 3 = -58. 2 kJ·mol -1 ， ④ 2CO （ g ） +SO 2 （ g ）
S （ g ） +2CO 2 （ g ） △ H 4 = +8.0 kJ• mol -1 ，应用盖斯定律得系统（ Ⅰ）中热化学碳水循环制取氢气的热化学方程式为① + ② ×2+ ③ ×2 ，即 C （ s ） + 2H 2 O （ g ）
CO 2 （ g ） +2H 2 （ g ） △ H=+90.4 kJ• mol -1 ；系统（ Ⅱ）中热化学硫水循环联产氢气和二氧化硫的热化学方程式为② ×2 + ③ ×2 - ④，即 S （ g ） +2H 2 O （ g ） 
SO 2 （ g ） +2H 2 （ g ） △ H= -90.0 kJ• mol -1 。系统（ Ⅰ）为吸热反应，系统（Ⅱ）为放热反应，故制得等量的 H 2 时所需能量较少的是系统（ Ⅱ）。答案为 S （ g ） +2H 2 O （ g ） 
SO 2 （ g ） +2H 2 （ g ） △ H= -90.0 kJ• mol -1 系统（ Ⅱ）；
（ 3 ） ①该反应为吸热反应，温度升高，平衡正向移动， CO 的平衡体积分数减小， CO 2 的平衡体积分数增大，故图中表示 CO 的平衡体积分数与温度的变化关系的曲线为 L 2 。答案为 L 2 ；
②由图中信息， T 1 ℃时， M 点对应体系中 CO 和 CO 2 的平衡体积分数相等，则平衡时 CO 和 CO 2 的物质的量相等，设参与反应的 SO 2 的物质的量为 x ，根据 “ 三段式 ” 法可得 2mol-2x=2x ，解得 x=0.5 mol ，故 SO 2 的平衡转化率 α 1 = ×100%=50% 。同时计算得 CO （ g ）、 SO 2 （ g ）、 S （ g ）、 CO 2 （ g ）的平衡浓度分别为 0.1 mol•L -1 、 0.05mol•L -1 、 0. 05 mol•L -1 、 0.1mol•L -1 ，故该反应的平衡常数 K 1 =1 。答案为 50% 1 ；
③该反应为反应前后气体分子数不变的吸热反应，故增大压强，平衡不移动， A 错误；充入一定量 H 2 S 后，其与 SO 2 反应生成硫单质，平衡逆向移动， CO 的平衡转化率减小，反应速率减小， B 错误；充入一定量 SO 2 ， SO 2 的浓度增大，平衡正向移动， CO 的平衡转化率增大，反应速率加快， C 正确；加入催化剂，平衡不移动， D 错误。答案选 C；
④该反应为吸热反应，平衡时绝热容器内的温度低于恒温容器内的温度，平衡逆向移动，平衡常数减小。答案为 < 该反应为吸热反应，平衡时绝热容器内的温度低于恒温容器内的温度，平衡逆向移动，平衡常数减小。
