Question

【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，它具有參與調節(jié)神經信號傳遞、舒張血管減輕高血壓的功能�；卮鹣铝袉栴}：

（1）下列事實中，不能比較硫與氯元素非金屬性強弱的是____________（填標號）。

A.將Cl2通入Na2S溶液中,有黃色渾濁出現(xiàn) B.比較次氯酸和硫酸的酸性強弱

C.氯氣與鐵反應生成氯化鐵，硫和鐵反應生成硫化亞鐵 D.還原性：H2S>HCl

（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系統(tǒng)原理。

通過計算，可知系統(tǒng)（Ⅰ）和系統(tǒng)（Ⅱ）制備氫氣的熱化學方程式分別為___________、_______，制得等量H2所需能量較少的是_______。

（3）H2S與CO2在高溫下發(fā)生反應：H2S(g)+CO2(g)COS(g) +H2O(g)。在610 K時，將0.10 mol CO2與0.40 mol H2S充入2.5 L的空鋼瓶中，反應平衡后水的物質的量分數(shù)為0.02。

①H2S的平衡轉化率α1=______%，反應平衡常數(shù)K=_____。(可用分數(shù)表示)

②在620 K重復試驗，平衡后水的物質的量分數(shù)為0.03，H2S的轉化率α2_________α1，該反應的△H___0。（填“>”“<”或“=”）

③向反應器中再分別充入下列氣體，能使H2S轉化率增大的是____________ （填標號）

A．H2S B．CO2 C．COS D．N2

Answer 1

【答案】B H2O（l）=H2（g）+1/2O2（g） △H=+286 kJ/mol H2S（l）=H2（g）+S（s） △H=+20 kJ/mol 系統(tǒng)Ⅱ 2.5 或2.8×10-3 > > B

【解析】

（1）依據(jù)非金屬性的判斷依據(jù)作答；

（2）根據(jù)蓋斯定律分析作答；

（3）①列出“三段式”，求出轉化率與反應平衡常數(shù)；

②依據(jù)溫度對化學反應平衡的影響效果作答；

③依據(jù)濃度對化學反應平衡的影響，結合轉化率的定義分析。

（1）A. 將Cl2通入Na2S溶液中，有黃色渾濁出現(xiàn)，說明氯氣的氧化性大于硫，即非金屬性比較：Cl2>S,A項正確；

B. 次氯酸不是最高價氧化物對應的水化物，不能作為非金屬性判斷的依據(jù)，B項錯誤；

C. 氯氣與鐵反應生成氯化鐵，硫和鐵反應生成硫化亞鐵，說明氯氣的氧化性大于硫，即非金屬性比較：Cl2>S，C項正確；

D. 還原性：H2S>HCl，說明氯氣的氧化性大于硫，即非金屬性比較：Cl2>S，D項正確；

答案選B；

（2）①H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+O2(g) △H1=＋327 kJ/mol

②SO2(g)+I2(s)+ 2H2O(l)=2HI(aq)+ H2SO4(aq) △H2=－151 kJ/mol

③2HI(aq)= H2 (g)+ I2(s) △H3=＋110 kJ/mol

④H2S(g)+ H2SO4(aq)=S(s)+SO2(g)+ 2H2O(l) △H4=＋61 kJ/mol

①+②+③，整理可得系統(tǒng)（I）的熱化學方程式H2O(l)=H2(g)+O2(g) △H=+286 kJ/mol；

②+③+④，整理可得系統(tǒng)（II）的熱化學方程式H2S (g)=H2(g)+S(s) △H=+20 kJ/mol。

根據(jù)系統(tǒng)I、系統(tǒng)II的熱化學方程式可知：每反應產生1mol氫氣，后者吸收的熱量比前者少，所以制取等量的H2所需能量較少的是系統(tǒng)II。

（3）依據(jù)題意列出“三段式”如下：

水的物質的量分數(shù)為 ＝0.02

解得x＝0.01

①α1＝×100%＝2.5%，K＝ =2.8×10－3，故答案為：2.5；或2.8×10-3；

②升溫，水的物質的量分數(shù)升高，說明升溫時平衡正移，則α2>α1，ΔH>0，故答案為：>；>；

③A.通入H2S，平衡雖正向移動，但H2S的轉化率減小，A項錯誤；

B.通入CO2，平衡正向移動，H2S轉化率增大，B項正確；

C.通入COS，增大生成物濃度，平衡逆向移動，H2S轉化率減小，C項錯誤；

D.通入N2，平衡不移動，H2S轉化率不變，D項錯誤；

答案選B。