Question

【題目】（14分）近期發(fā)現(xiàn)，H2S是繼NO、CO之后第三個生命體系氣體信號分子，它具有參與調(diào)解神經(jīng)信號傳遞、舒張血管減輕高血壓的功能．回答下列問題：
（1）下列事實中，不能比較氫硫酸與亞硫酸的酸性強(qiáng)弱的是（填標(biāo)號）．
A.氫硫酸不能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)，而亞硫酸可以
B.氫硫酸的導(dǎo)電能力低于相同濃度的亞硫酸
C.0.10molL﹣1的氫硫酸和亞硫酸的pH分別為4.5和2.1
D.氫硫酸的還原性強(qiáng)于亞硫酸
（2）下圖是通過熱化學(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．

通過計算，可知系統(tǒng)（Ⅰ）和系統(tǒng)（Ⅱ）制氫的熱化學(xué)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)反應(yīng)：生H2S（g）+CO2（g）COS（g）+H2O（g）．在610k時，將0.10mol CO2與0.40mol H2S充入2.5L的空鋼瓶中，反應(yīng)平衡后水的物質(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620K重復(fù)試驗，平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.03，H2S的轉(zhuǎn)化率a2a1 ， 該反應(yīng)的△H0．（填“＞”“＜”或“=”）
③向反應(yīng)器中再分別充入下列氣體，能使H2S轉(zhuǎn)化率增大的是（填標(biāo)號）
A．H2S B．CO2 C．COS D．N2 ．

Answer 1

【答案】
（1）D
（2）H2O（l）=H2（g）+ O2（g）△H=+286kJ/mol；H2S （g）=H2（g）+S（s）△H=+20kJ/mol；系統(tǒng)（Ⅱ）
（3）2.5；0.00285；＞；＞；B
【解析】（1）A．氫硫酸不能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)，而亞硫酸可以，符合強(qiáng)酸制備弱酸的特點，可說明亞硫酸的酸性比氫硫酸強(qiáng)，故A正確；
B．氫硫酸的導(dǎo)電能力低于相同濃度的亞硫酸，可說明亞硫酸的電離程度大，則亞硫酸的酸性強(qiáng)，故B正確；
C.0.10molL﹣1的氫硫酸和亞硫酸的pH分別為4.5和2.1，可說明亞硫酸的電離程度大，酸性較強(qiáng)，故C正確；
D．氫硫酸的還原性強(qiáng)于亞硫酸，不能用于比較酸性的強(qiáng)弱，故D錯誤．
所以答案是：D；（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）和系統(tǒng)（Ⅱ）的熱化學(xué)方程式相加，可得到水、硫化氫分解的熱化學(xué)方程式，則系統(tǒng)（I）的熱化學(xué)方程式H2O（l）=H2（g）+ O2（g）△H=+286kJ/mol；
系統(tǒng)（II）的熱化學(xué)方程式可知：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．
所以答案是：H2O（l）=H2（g）+ O2（g）△H=+286kJ/mol；H2S （g）+=H2（g）+S（s）△H=+20kJ/mol；系統(tǒng)（Ⅱ）；（3）對于反應(yīng)

	H2S（g）+	CO2（g）	COS（g）+	H2O（g）
起始（mol）	0.40	0.10	0	0
轉(zhuǎn)化（mol）	x	x	x	x
平衡（mol）	0.40-x	0.10-x	x	x

反應(yīng)平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.02，
則 =0.02，x=0.01，
①H2S的平衡轉(zhuǎn)化率a1= =2.5%，
體積為2.5L，則平衡時各物質(zhì)的濃度為c（H2S）= mol/L=0.156mol/L，c（CO2）= mol/L=0.036mol/L，c（COS）=c（H2O）= mol/L=0.004mol．L，
則K= =0.00285，
所以答案是：2.5；0.00285；
②根據(jù)題目提供的數(shù)據(jù)可知溫度由610K升高到620K時，化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡，水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)由0.02變?yōu)?.03，所以H2S的轉(zhuǎn)化率增大，a2＞a1；根據(jù)題意可知：升高溫度，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動，根據(jù)平衡移動原理：升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，所以該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故△H＞0，
所以答案是：＞；＞；
③A．增大H2S的濃度，平衡正向移動，但加入量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于平衡移動轉(zhuǎn)化消耗量，所以H2S轉(zhuǎn)化率降低，故A錯誤；
B．增大CO2的濃度，平衡正向移動，使更多的H2S反應(yīng)，所以H2S轉(zhuǎn)化率增大，故B正確；
C．COS是生成物，增大生成物的濃度，平衡逆向移動，H2S轉(zhuǎn)化率降低，故C錯誤；
D．N2是與反應(yīng)體系無關(guān)的氣體，充入N2 ， 不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動，所以對H2S轉(zhuǎn)化率無影響，故D錯誤．
所以答案是：B．
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解化學(xué)平衡的計算的相關(guān)知識，掌握反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%；產(chǎn)品的產(chǎn)率=實際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%．