Question

【題目】鋅及其化合物用途廣泛．火法煉鋅以閃鋅礦（主要成分是ZnS）為主要原料，涉及的主要反應(yīng)有：
2ZnS（s）+3O2（g）═2ZnO（s）+2SO2（g）△H1=﹣930kJmol﹣1
2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H2=﹣221kJmol﹣1
ZnO（s）+CO（g）═Zn（g）+CO2（g）△H3=198kJmol﹣1
（1）反應(yīng)ZnS（s）+C（s）+2O2（g）═Zn（g）+CO2（g）+SO2（g）的△H4=kJmol﹣1 ．
（2）反應(yīng)中生成的CO2與NH3混合，在一定條件下反應(yīng)合成尿素：2NH3（g）+CO2（g） CO（NH2）2（s）+H2O（g）
△H＜0，若該反應(yīng)在一恒溫、恒容密閉容器內(nèi)進(jìn)行，判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是
a．CO2與H2O（g）濃度相等 b．容器中氣體的壓強(qiáng)不再改變
c．2v（NH3）正=v（H2O）逆 d．容器中混合氣體的密度不再改變
若想提高氨氣的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施有（寫出兩條）
（3）硫酸鋅可廣泛用作印染媒染劑和木材防腐劑．ZnSO4受熱分解過程中各物質(zhì)物質(zhì)的量隨溫度變化關(guān)系如圖1所示．

①700℃～980℃時發(fā)生反應(yīng)中生成物質(zhì)二氧化硫、ZnO和氧氣，如該反應(yīng)在2L密閉容器內(nèi)進(jìn)行，10min時，測得生成的氧氣的物質(zhì)的量為0.3mol，則這段時間二氧化硫的生成速率為
②硫酸鋅分解生成的SO2經(jīng)圖2中的循環(huán)可得到H2SO4 ． 循環(huán)中電解過程陽極反應(yīng)式是 ．

Answer 1

【答案】
（1）﹣377.5
（2）bd；增大壓強(qiáng)，適當(dāng)降低溫度等
（3）0.03mol/（L．min）；Mn2+﹣2e﹣+2H2O=MnO2+4H+
【解析】解：（1）①2ZnS（s）+3O2（g）═2ZnO（s）+2SO2（g）△H1=﹣930kJmol﹣1②2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H2=﹣221kJmol﹣1③ZnO（s）+CO（g）═Zn（g）+CO2（g）△H3=198kJmol﹣1將方程式 +③得ZnS（s）+C（s）+2O2（g）═Zn（g）+CO2（g）+SO2（g），△H4= +198kJ/mol=﹣377.5kJ/mol；
所以答案是：﹣377.5；
（2.）2NH3（g）+CO2（g） CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H＜0，反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)，a．CO2與H2O（g）濃度相等，正逆反應(yīng)速率不一定相等，所以不一定達(dá)到平衡狀態(tài)，故a錯誤；b．該反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量減少，當(dāng)容器中氣體的壓強(qiáng)不再改變時正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故b正確；c．當(dāng)v（NH3）正=2v（H2O）逆時該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，所以當(dāng)2v（NH3）正=v（H2O）逆時該反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，故c錯誤；d．反應(yīng)前后問題密度改變，所以當(dāng)容器中混合氣體的密度不再改變時該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故d正確；反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)，若想提高氨氣的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施有增大壓強(qiáng)、降低溫度等是平衡正向進(jìn)行，所以答案是：bd；增大壓強(qiáng)，適當(dāng)降低溫度等；
（3.）①700℃～980℃時發(fā)生反應(yīng)時，根據(jù)圖知，生成ZnO、氧氣和B，根據(jù)元素守恒知，B中含有S元素，因?yàn)樯�成氧氣失電子，則S元素應(yīng)該得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以B應(yīng)該是SO2 ， 根據(jù)反應(yīng)物和生成物及反應(yīng)條件書寫方程式為2ZnSO4 2ZnO+2SO2↑+O2↑，如該反應(yīng)在2L密閉容器內(nèi)進(jìn)行，10min時，測得生成的氧氣的物質(zhì)的量為0.3mol，V（O2）= =0.015mol/Lmin，反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)之比，V（SO2）=2V（O2）=0.03mol/（L．min），所以答案是：0.03mol/（L．min）；②電解硫酸錳時，生成二氧化錳和硫酸，陽極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Mn2+﹣2e﹣+2H2O=MnO2+4H+ ，
所以答案是：Mn2+﹣2e﹣+2H2O=MnO2+4H+ ．
【考點(diǎn)精析】掌握化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征和化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷是解答本題的根本，需要知道化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態(tài)平衡，平衡時反應(yīng)仍在進(jìn)行；“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡；與途徑無關(guān)，外界條件不變，可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效）；狀態(tài)判斷：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不變④若A、B、C、D為氣體，且m+n≠x+y，壓強(qiáng)恒定⑤體系顏色不變⑥單位時間內(nèi)某物質(zhì)內(nèi)化學(xué)鍵的斷裂量等于形成量⑦體系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等．