Question

【題目】氧、硫位于元素周期表的 VIA 族，其化合物在化工生產(chǎn)中有廣泛應用。

（1）CuSO4可由 Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2H2O 反應制得，該反應應要控制在 40—50℃，原因是________________________________________________。

（2）蛋白質(zhì)中也含有硫元素，為了測定硫元素質(zhì)量分數(shù)，取蛋白質(zhì)樣品充分燃燒，先用足量碘水吸收二氧化硫，再取吸收液，以淀粉為指示劑，用硫代硫酸鈉溶液滴定過量的碘。已知：2S2O32-+I2=S4O62-+2I-

① 滴定終點的現(xiàn)象為：________________________________________。

② 取蛋白質(zhì)樣品 mg 進行測定，采用 C1mol/L 的碘水 V1mL 進行吸收，滴定過量的碘時消耗 C2mol/L 硫代硫酸鈉溶液 V2mL。該蛋白質(zhì)中的硫元素的質(zhì)量分數(shù)為______________。

③ 若燃燒時過量氧氣進入吸收液中，可能會導致該蛋白質(zhì)中的硫元素的質(zhì)量分數(shù)測定值___(填“偏大”或“偏小”或“無影響”)。

（3）苯硫酚（C6H5SH）是一種用途廣泛的有機合成中間體。工業(yè)上用常用氯苯(C6H5Cl)和硫化氫(H2S)為主要原料制備苯硫酚，但會有副產(chǎn)物苯( C6H6)生成。

I：C6H5Cl(g)+H2S(g) C6H5SH(g)+HCl(g) △H1=-16.8kJ/mol

II：C6H5Cl(g)+H2S(g)===C6H6(g)+ HCl(g)+1/8S8(g) △H2

反應 II 的焓變不易測量，現(xiàn)查表得如下數(shù)據(jù)：

III: C6H5SH(g)=== C6H6(g)+1/8 S8(g) △H3=-29.0kJ/mol

④ △H2= __________________________

現(xiàn)將一定量的氯苯和硫化氫置于一固定容積的容器中模擬工業(yè)生產(chǎn)過程，在不同溫度下均反應20分鐘測定生成物的濃度，得到圖二。

⑤ 上述反應 I、II 的能量變化如圖一所示，則在相同條件下，反應速度 v（I）___ v（ II）（填寫“>”，“<”，“=”）。

⑥ 圖二可知，790℃時所測生成物苯硫酚濃度減小，原因為_________

A．溫度升高，平衡逆向移動 B．反應Ⅱ溫度升高反應速率加快

⑦ 590℃時，2mol 氯苯和 5mol 硫化氫混合氣體在 VL 的固定容積中進行反應 I 和II，達到平衡時，測得容器中苯硫酚的物質(zhì)的量為 1mol，苯的物質(zhì)的量為0.5mol，則該溫度下反應 I 的平衡常數(shù)為_______。（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】 溫度較低，反應速率慢，溫度太高，雙氧水分解，損耗大 滴加最后一滴溶液，藍色恰好褪去，且半分鐘不變色 偏小 △H2 =45.8 kJ/mol > AB 0.86

【解析】（1）CuSO4可由 Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2H2O 反應制得，該反應應要控制在 40—50℃，原因是：溫度較低，反應速率慢，溫度太高，雙氧水分解，損耗大。（2）蛋白質(zhì)樣品充分燃燒，先用足量碘水吸收二氧化硫，發(fā)生反應：I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI，再取吸收液，以淀粉為指示劑，用硫代硫酸鈉溶液滴定過量的碘。發(fā)生反應：2S2O32-+I2=S4O62-+2I-① 滴定終點的現(xiàn)象為：滴加最后一滴溶液，藍色恰好褪去，且半分鐘不變色。② 結合反應定量關系計算I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI，2S2O32－+I2═S4O62－+2I－，取蛋白質(zhì)樣品mg進行測定，采用C1mol·L－1的碘水V1 mL進行吸收，滴定過量的碘時消耗C2 mol·L－1硫代硫酸鈉溶液V2 mL．與二氧化硫反應的碘單質(zhì)物質(zhì)的量n（I2）=n（SO2）=C1V1×10-3mol-C2V2×10-3×1/2mol·L－1，該蛋白質(zhì)中的硫元素的質(zhì)量分數(shù)=32g·mol－1×(C1V1×10-3-1/2 ×C2V2×10-3)mol/mg×100%=3.2(C1V1－0.5C2V2)/m %；③若燃燒時過量氧氣進入吸收液中，氧氣也可能氧化二氧化硫，剩余碘的量增大，可能會導致該蛋白質(zhì)中的硫元素的質(zhì)量分數(shù)測定值偏小。（3）I：C6H5Cl(g)+H2S(g)= C6H5SH(g)+HCl(g) △H1=-16.8kJ/mol、II：C6H5Cl(g)+H2S(g)===C6H6(g)+ HCl(g)+1/8S8(g) △H2，反應 II 的焓變不易測量，現(xiàn)查表得如下數(shù)據(jù)：III: C6H5SH(g)=== C6H6(g)+1/8 S8(g) △H3=-29.0kJ/mol，④結合蓋斯定律計算Ⅰ+Ⅲ得到△H2=-45.8KJ·mol－1；⑤活化能Ⅱ＞I，活化能越高，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目越小，反應速率應越慢，故反應速率v（Ⅰ）＞v（Ⅱ）。⑥ 圖二可知，790℃時所測生成物苯硫酚濃度減小，反應達到平衡狀態(tài)后升溫平衡逆向進行，生成物苯硫酚濃度減小，溫度升高反應速率增大，故選AB；⑦590℃時，2mol氯苯和5mol硫化氫混合氣體在VL的固定容積中進行反應Ⅰ和Ⅱ，I：C6H5Cl(g)+H2S(g)= C6H5SH(g)+HCl(g) △H1=-16.8kJ/mol

反應量：1 1 1 1

II：C6H5Cl(g)+H2S(g)===C6H6(g)+ HCl(g)+1/8S8(g) △H2

反應量：0.5 0.5 0.5 0.5 0.5

容器中C6H5Cl（g）剩余2mol－1.5mol=0.5mol，H2S（g）剩余5mol－1.5mol=3.5mol，HCl為1.5mol，反應Ⅰ的平衡常數(shù)K=生成物平衡濃度冪次方乘積/反應物平衡濃度冪次方乘積，反應前后氣體物質(zhì)的量相同，可以直接用物質(zhì)的量計算，該溫度下反應Ⅰ的平衡常數(shù)為K=(1.5×1)/(0.5×3.5)=0.86。