Question

【題目】最新研究表明，有毒氣體H2S具有參與調(diào)節(jié)神經(jīng)信號(hào)傳遞、舒張血管減輕高血壓的功能。

（1）下列事實(shí)中，可以用來(lái)比較H2S與H2SO3的酸性強(qiáng)弱的是______(填標(biāo)號(hào))。

A.H2S 的還原性強(qiáng)于H2SO3

B.0.10 mol·L-1的H2S和H2SO3的pH分別為4.5和2.1

C.H2S 不能與NaHCO3溶液反應(yīng)，而H2SO3可以

D.等濃度的兩種溶液pH 值: NaHS > NaHSO3

（2）下圖是通過(guò)熱化學(xué)循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應(yīng)系統(tǒng)原理。

通過(guò)計(jì)算，可知（1）式和（5）式的熱化學(xué)方程式分別為___________、________________，制得等量H2所需能量系統(tǒng)I是系統(tǒng)II的_______倍。

（3）H2S與CO2在高溫下發(fā)生反應(yīng): H2S(g)+CO2(g) COS(g) +H2O(g) △H >0；保持T1溫度，將0.20mol CO2與0.80mol H2S充入2.5L的空鋼瓶中，反應(yīng)平衡后COS的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.02

①H2S的平衡轉(zhuǎn)化率a1=_______%，反應(yīng)平衡常數(shù)K=______________。

②在不同條件下發(fā)生上述反應(yīng)，COS 的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間(t)的變化如圖所示，根據(jù)圖象可以判斷曲線(xiàn)R1、R2對(duì)應(yīng)的下列反應(yīng)條件中不同的是____________(填字母序號(hào))CO2的轉(zhuǎn)化率a2__a1，(填”>”或“<”)

A.壓強(qiáng) B.溫度 C.催化劑

（4）反應(yīng)開(kāi)始，保持T1溫度，2L 鋼瓶中充入0.08molCO2、0.40mo1H2S、0.02molCOS和0.02molH2O，則此時(shí)V正___V逆(填”>”或“<”)判斷依據(jù)是___________________________。

Answer 1

【答案】 BCD H2S(g)=H2(g)+S(s) ΔH=+20 kJ/mol 14.3倍 2.5 2.8×10–3 B > > Qc>K，向正反應(yīng)方向進(jìn)行

【解析】(1)A. 還原性與酸性強(qiáng)弱無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；B.0.10 mol·L-1的H2S和H2SO3的pH分別為4.5和2.1，說(shuō)明亞硫酸的電離程度大于氫硫酸，亞硫酸的酸性大于氫硫酸，故B正確；C.H2S 不能與NaHCO3溶液反應(yīng)，而H2SO3可以說(shuō)明亞硫酸的酸性大于碳酸大于氫硫酸，故C正確；D.越弱越水解，等濃度的兩種溶液pH值: NaHS > NaHSO3，說(shuō)明酸性亞硫酸大于氫硫酸，故D正確；故選BCD；

(2)系統(tǒng)(Ⅰ)涉及水的分解，系統(tǒng)(Ⅱ)涉及硫化氫的分解，利用蓋斯定律分別將系統(tǒng)(Ⅰ)的(2)、(3)和H2O(l)=H2(g)+ O2(g) △H=+286kJ/mol處理得H2SO4(aq)=SO2(g)+ H2O(l)+ O2(g) △H=+327kJ/mol；系統(tǒng)(Ⅱ)的(2)、(3)、(4)處理得H2S (g)=H2(g)+S(s) △H=+20kJ/mol；

根據(jù)系統(tǒng)I、系統(tǒng)II的熱化學(xué)方程式可知：每反應(yīng)產(chǎn)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，制得等量H2所需能量系統(tǒng)I是系統(tǒng)II的=14.3倍，故答案為：H2SO4(aq)=SO2(g)+ H2O(l)+ O2(g) △H=+327kJ/mol；H2S (g)+=H2(g)+S(s)△H=+20kJ/mol；14.3倍；

(3)對(duì)于反應(yīng)H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)

起始(mol) 0.800.20 0 0

轉(zhuǎn)化(mol) x x x x

平衡(mol) 0.80-x0.20-x x x

反應(yīng)平衡后COS的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.02，則=0.02，x=0.02。

①H2S的平衡轉(zhuǎn)化率a1=×100%=2.5%，體積為2.5L，則平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度為c(H2S)= mol/L=0.312mol/L，c(CO2) mol/L=0.072mol/L，c(COS)=c(H2O)= mol/L=0.008mol/L，則K==0.00285≈2.8×10–3，故答案為：2.5；2.8×10–3；

②A.該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，改變壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，錯(cuò)誤；B.改變溫度，平衡移動(dòng)發(fā)生移動(dòng)，正確；C.改變催化劑，平衡不移動(dòng)，錯(cuò)誤；故選B；升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，因此平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，H2S的轉(zhuǎn)化率增大，即a2＞a1，故答案為：B；＞；

(4)反應(yīng)開(kāi)始，保持T1溫度，2L鋼瓶中充入0.08molCO2、0.40mo1H2S、0.02molCOS和0.02molH2O，此時(shí)Qc===0.0125＞K=0.00285，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，V正＞V逆，故答案為：>；Qc >K，向正反應(yīng)方向進(jìn)行。