Question

【題目】化石燃料開采、加工過程產(chǎn)生的H2S廢氣可以通過多種方法進(jìn)行治理．可以制取氫氣，同時(shí)回收硫單質(zhì)，既廉價(jià)又環(huán)保。回答下列問題：

(1)已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H1

S(s)+ O2(g)=SO2(g) △H2

2S(s)S2(g) △H3

2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(g) △H4

則反應(yīng)2H2S(g)2H2(g)+ S2(g)的△H=_____

(2)工業(yè)上采州高溫?zé)岱纸釮zS的方法制取H2，在膜反應(yīng)器中分離出H2。

在恒容密閉容器中，阻H2S的起始濃度均為0.009 mol/L控制不同溫度進(jìn)行H2S分解： ，實(shí)驗(yàn)過程中測(cè)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F反應(yīng)經(jīng)過相同時(shí)間時(shí)H2S的轉(zhuǎn)化率。

①在935℃時(shí)，該反應(yīng)經(jīng)過t s H2S的轉(zhuǎn)化率達(dá)到P點(diǎn)數(shù)值，則在ts內(nèi)用H2濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v(H2)=________。

②溫度升高，平衡向____方向移動(dòng)（填“正反應(yīng)”“逆反應(yīng)”），平衡常數(shù)____（填“增大”“減小”或“不變”）。985℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為________。

③隨著H2S分解溫度的升高，曲線b逐漸向曲線a靠近，其原因是___________。

(3)電解法治理硫化氫是先用FeCl3溶液吸收含H2S的工業(yè)廢氣，所得溶液用惰性電極電解，陽極區(qū)所得溶液循環(huán)利用。

①進(jìn)入電解池的溶液中，溶質(zhì)是____。

②陽極的電極反應(yīng)式為________________。

③電解總反應(yīng)的離子方程式是____________。

Answer 1

【答案】 ΔH2＋ΔH3＋ΔH4－ΔH1 mol/(L·s) 正反應(yīng) 增大 8×10-4 該分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度升高，分解速率加快，達(dá)到平衡所需時(shí)間縮短 FeCl2、HCl Fe2+－e－== Fe3+ 2Fe2+＋2H+2Fe3+＋H2↑

【解析】（1）根據(jù)蓋斯定律：②+③+④-①可得ΔH2＋ΔH3＋ΔH4－ΔH1答案為：ΔH2＋ΔH3＋ΔH4－ΔH1

（2）①由圖像可知在935℃時(shí)，該反應(yīng)經(jīng)過ts 時(shí)H2S的轉(zhuǎn)化率為10%，則v(H2)== mol/(L·s) ②由圖像可知溫度越高H2S的轉(zhuǎn)化率越大，說明H2S的分解是吸熱反應(yīng)，根據(jù)勒夏特列原理，溫度升高平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，同時(shí)平衡常數(shù)增大大；985℃時(shí)H2S的起始濃度為0.009 mol/L， H2S的轉(zhuǎn)化率為40%,則

開始)0.009 00

轉(zhuǎn)化)0.00360.0360.0018

平衡) 0.00540.0036 0.0018

所以K==8×10-4 mol/L

③該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速率加快，會(huì)使達(dá)到平衡所用的時(shí)間縮短，導(dǎo)致曲線b逐漸向曲線a靠近。答案為：① 正反應(yīng) 、增大 ②8×10-4 mol/L ③ 該分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度升高，分解速率加快，達(dá)到平衡所需時(shí)間縮短

（4）①反應(yīng)池中FeCl3與H2S反應(yīng)生成硫單質(zhì)、FeCl2、HCl，F(xiàn)eCl2和HCl進(jìn)入電解池的溶液中，所以溶質(zhì)為FeCl2、HCl。②電解池的陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，二價(jià)鐵離子失去1個(gè)電子生成三價(jià)鐵離子，電極反應(yīng)式為Fe2+－e－== Fe3+。③電解氯化亞鐵時(shí)，陰極發(fā)生氫離子得電子的還原反應(yīng)，2H++2e-═H2↑，陽極亞鐵離子發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，2Fe2+═2Fe3++2e-，根據(jù)兩極反應(yīng)可寫總的電解反應(yīng)為：2Fe2++2H+2Fe3++H2↑。答案為：①FeCl2、HCl ②Fe2+－e－== Fe3+③2Fe2++2H+2Fe3++H2↑