問題詳情：
近年來，研究人員提出利用含硫物質熱化學循環實現太陽能的轉化與存儲。過程如圖：
(1)反應Ⅰ：2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)ΔH1=+551kJ·mol-1
反應Ⅲ：S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH3=-297kJ·mol-1
反應Ⅱ的化學方程式為___，標準狀況下每有6.72L的SO2發生反應，釋放的能量為___kJ。
(2)對反應Ⅱ，在某一投料比時，兩種壓強下，H2SO4在平衡體系中物質的量分數隨温度的變化關係如圖所示。
p2___p1(填“＞”或“＜”)，得出該結論的理由是___。
(3)I-可以作為水溶液中SO2歧化反應的催化劑，可能的催化過程如下：
2+4H++4I-=S↓+2I2+2H2O
ii.I2+2H2O+SO2=4H++4I-+SO
探究i、ii反應速率與SO2歧化反應速率的關係，實驗如下：分別將18mLSO2飽和溶液加入到2mL下列試劑中，密閉放置觀察現象。
序號 | A | B | C |
試劑組成 | 0.4mol·L-1KI | 0.2mol·L-1H2SO4 | amol·L-1KI，0.2mol·L-1 H2SO4 |
實驗現象 | 溶液變黃，一段時間後出現渾濁 | 無明顯現象 | 溶液變黃，出現渾濁較A快 |
①C是A的對比實驗，則a=___。
②設計實驗B、C的目的：___。
【回答】
3SO2+2H2O=2H2SO4+S 25.4kJ ＞ 反應Ⅱ是氣體物質的量減小的反應，温度一定時，增大壓強使反應正向移動，H2SO4的物質的量增大，體系總物質的量減小，H2SO4的物質的量分數增大 0.4 H+單獨存在時不具有催化作用，但H+可以加快歧化反應速率
【分析】
(1)根據圖式書寫反應Ⅱ的方程式；根據蓋斯定律計算出反應Ⅱ的焓變再計算。
(2) 反應Ⅱ是氣體物質的量減小的反應，根據相同温度下，壓強對平衡的影響，結合圖像分析解答；
(3)①C是A的對比實驗，所用c(KI)應該相等；②比較A、B、C，A中只含KI、B中只含硫*、C中含有KI和硫*，反應快慢順序是C＞A＞B，且B中沒有明顯現象，説明未發生反應，C中含有*導致其反應速率加快，據此分析解答。
【詳解】
(1)根據圖示，反應Ⅱ為3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)；將I-Ⅲ得3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)，△H=-(+551kJ•mol-1)-(-297kJ•mol-1)=-254kJ/mol，標準狀況下6.72L的SO2的物質的量為
=0.3mol，因此0.3mol發生反應釋放的能量為
×254kJ/mol=25.4kJ，故*為：3SO2+2H2O=2H2SO4+S ；25.4kJ；
(2)相同温度下，增大壓強，3SO2+2H2O⇌2H2SO4+S平衡正向移動，導致硫*在平衡體系中物質的量分數增大，根據圖知，相同温度下，達到平衡狀態時硫*含量：p1＜p2，説明壓強p2＞p1，故*為：＞；反應Ⅱ是氣體物質的量減小的反應，温度一定時，增大壓強使反應正向移動，H2SO4的物質的量增大，體系總物質的量減小，H2SO4的物質的量分數增大；
(3)①C是A的對比實驗，所用c(KI)應該相等，否則無法得出正確結論，所以a=0.4，故*為：0.4；
②比較A、B、C，A中只含KI、B中只含硫*、C中含有KI和硫*，反應快慢順序是C＞A＞B，且B中沒有明顯現象，説明未發生反應，C中含有*導致其反應速率加快，因此設計實驗B、C的目的是H+單獨存在時不具有催化作用，但H+可以加快歧化反應速率，故*為：H+單獨存在時不具有催化作用，但H+可以加快歧化反應速率。
【點睛】
本題的易錯點和難點為(3)，要注意作對比實驗時應該只有一個條件不同，其它條件需要完全相同。
知識點：化學平衡圖像分析
題型：綜合題
