Question

【題目】硫化氫氣體在資源利用和環(huán)境保護(hù)等方面均有重要應(yīng)用。

（1）工業(yè)上采用高溫分解H2S制取氫氣，2H2S(g)2H2(g)+S2(g)，在膜反應(yīng)器中分離出H2。在容積為2L的恒容密閉容器中，控制不同溫度進(jìn)行此反應(yīng)。H2S的起始物質(zhì)的量均為1mol，實驗過程中測得H2S的轉(zhuǎn)化率如圖所示。曲線a表示H2S的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系，曲線b表示不同溫度下反應(yīng)經(jīng)過相同時間時H2S的轉(zhuǎn)化率。

①反應(yīng)2H2S(g)2H2(g)+S2(g)的ΔH__(填“>”“<’或“＝”)0。

②985℃時，反應(yīng)經(jīng)過5s達(dá)到平衡狀態(tài)，此時H2S的轉(zhuǎn)化率為40%，則用H2表示的反應(yīng)速率為v(H2)＝__。

③隨著H2S分解溫度的升高，曲線b向曲線a逐漸靠近，其原因是__。

（2）將H2S和空氣的混合氣體通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反應(yīng)回收S，其物質(zhì)轉(zhuǎn)化如圖所示。

在溫度一定和不補(bǔ)加溶液的條件下，緩慢通入混合氣體，并充分?jǐn)嚢�。欲使生成的硫單質(zhì)中盡可能不含CuS，可采取的措施有__。

Answer 1

【答案】> 0.04mol/(L·s) 溫度升高，反應(yīng)速率加快，達(dá)到平衡所需時間縮短 增加氧氣的通入量或增加起始時c(Fe3+)

【解析】

（1）①根據(jù)溫度升高，轉(zhuǎn)化率增大，可知平衡正移，據(jù)此分析；
②根據(jù)轉(zhuǎn)化率求出反應(yīng)的量，再求反應(yīng)速率；
③根據(jù)溫度對速率的影響分析；
（2）①根據(jù)圖中各元素化合價變化分析；
②欲使生成的硫單質(zhì)中不含CuS，則硫離子不能剩余，硫離子完全被氧化為S單質(zhì)，據(jù)此分析。

（1）①由圖象可知，溫度升高，轉(zhuǎn)化率增大，則平衡正移，所以正方向為吸熱方向，即△H>0，故答案為：>；

②H2S的起始濃度均為1molL1，若985℃時，反應(yīng)經(jīng)5s達(dá)到平衡，此時H2S的轉(zhuǎn)化率為40%，則參加反應(yīng)的硫化氫為1mol×40%=0.4mol， ，故答案為： 0.04mol/(L·s)；

③隨著溫度升高，反應(yīng)速率逐漸加快，達(dá)到平衡所需時間縮短，所以曲線b向曲線a逼近；故答案為：溫度升高，反應(yīng)速率加快，達(dá)到平衡所需時間縮短；

（2）欲使生成的硫單質(zhì)中不含CuS，則硫離子不能剩余，即硫離子完全被氧化為S單質(zhì)，所以氧氣必須過量，采取的措施為提高混合氣體中空氣的比例；由圖示可知Fe3+起到催化作用，所以增大c(Fe3+)也可以使得硫離子完全被氧化為S單質(zhì)，故答案為：增加氧氣的通入量或增加起始時c(Fe3+)。