【題目】近期發(fā)現(xiàn),H2S是繼NO、CO之后的第三個生命體系氣體信號分子,它具有參與調(diào)節(jié)神經(jīng)信號傳遞、舒張血管減輕高血壓的功能。回答下列問題:

(1)下列事實中,不能比較氫硫酸與亞硫酸的酸性強弱的是________(填標號)。

A.氫硫酸不能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng),而亞硫酸可以

B.氫硫酸的導電能力低于相同濃度的亞硫酸

C.0.10 mol·L1的氫硫酸和亞硫酸的pH分別為4.52.1

D.氫硫酸的還原性強于亞硫酸

(2)下圖是通過熱化學循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應(yīng)系統(tǒng)原理。

通過計算,可知系統(tǒng)(Ⅰ)和系統(tǒng)(Ⅱ)制氫的熱化學方程式分別為_______,制得等量H2所需能量較少的是________。

(3)H2SCO2在高溫下發(fā)生反應(yīng):H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)。在610 K時,將0.10 mol CO20.40 mol H2S充入2.5 L的空鋼瓶中,反應(yīng)平衡后水的物質(zhì)的量分數(shù)為0.02。

H2S的平衡轉(zhuǎn)化率α1________%,反應(yīng)平衡常數(shù)K________。

②在620 K重復實驗,平衡后水的物質(zhì)的量分數(shù)為0.03,H2S的轉(zhuǎn)化率α2_______α1,該反應(yīng)的ΔH________0。(“>”“<”“=”)

③向反應(yīng)器中再分別充入下列氣體,能使H2S轉(zhuǎn)化率增大的是________(填標號)。

A.H2S B.CO2 C.COS D.N2

【答案】 D H2O(l)===H2(g)+O2(g) ΔH=+286 kJ·mol1 H2S(g)===H2(g)+S(s) ΔH=+20 kJ·mol1 系統(tǒng)(Ⅱ) 2.5 2.8×103 > > B

【解析】(1)根據(jù)蓋斯定律,把系統(tǒng)(Ⅰ)的三個熱化學方程式相加可得:H2O(l)=H2(g)+O2(g) ΔH=286 kJmol-1;把系統(tǒng)(Ⅱ)的三個熱化學方程式相加可得:H2S(g)=H2(g)+S(s) ΔH=20 kJmol-1;由上述兩個熱化學方程式可得,制得1mol H2,系統(tǒng)(Ⅰ)需要吸收286kJ能量,系統(tǒng)(Ⅱ) 需要吸收20kJ能量,所以制得等量H2所需能量較少的是系統(tǒng)(Ⅱ)。

(2)設(shè)反應(yīng)的H2S物質(zhì)的量為x,由題意列三段式得:

因為反應(yīng)平衡后水的物質(zhì)的量分數(shù)為0.02,所以=0.02,解得x=0.01;①H2S的平衡轉(zhuǎn)化率α1=0.01÷0.40×100%=2.5%;反應(yīng)平衡常數(shù)K==2.849×10-3(2.8×1032.85×103)。

②由已知,升溫,水的物質(zhì)的量分數(shù)增大,所以升溫時平衡正向移動,故α2α1,ΔH0。

③A項,再充入H2S,平衡正向移動,使CO2轉(zhuǎn)化率增大,根據(jù)化學平衡移動原理,H2S的轉(zhuǎn)化率減小,故A錯誤;B項,再充入CO2,平衡正向移動,在不改變H2S初始量的前提下,使H2S轉(zhuǎn)化率增大,故B正確;C項,再充入COS,平衡逆向移動,使H2S的轉(zhuǎn)化率減小,故C錯誤;D項,再充入N2,與該反應(yīng)無關(guān),平衡不移動,H2S的轉(zhuǎn)化率不變,故D錯誤。綜上選B。

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