精英家教網(wǎng)硫及其化合物在自然界中廣泛存在，運用相關(guān)原理回答下列問題：
（1）如圖表示一定溫度下，向體積為10L的密閉容器中充入1molO2和一定量的SO2后，SO2和SO3（g）的濃度隨時間變化的情況．
①該溫度下，從反應(yīng)開始至平衡時氧氣的平均反應(yīng)速率是
 
；
②該溫度下，反應(yīng)2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）的平衡常數(shù)為
 
．
（2）以黃銅礦（主要成分CuFeS2）為原料，經(jīng)焙燒、熔煉等使鐵元素及其他有關(guān)雜進入爐渣，將銅元素還原為銅．發(fā)生的主要反應(yīng)為：
2Cu2S（s）+3O2（g）═2Cu2O（s）+2SO2（g）△H=-768.2kJ?mol-1
2Cu2O（s）+Cu2S （s）═6Cu（s）+SO2（g）△H=+116.0kJ?mol-1
①“焙燒”時，通入少量空氣使黃銅礦部分脫硫生成焙砂（主要成分是Cu2S和FeS，其物質(zhì)的量比為1：2）和SO2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
 
．
②在熔煉中，Cu2S與等物質(zhì)的量的O2反應(yīng)生成Cu的熱化學(xué)方程式為：
 
．精英家教網(wǎng)
（3）用電解的方法將硫化鈉溶液氧化為多硫化物的研究具有重要的實際意義，將硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗔蚧锸请娊夥ㄌ幚砹蚧瘹鋸U氣的一個重要內(nèi)容．如圖，是電解產(chǎn)生多硫化物的實驗裝置：
①已知陽極的反應(yīng)為：（x+1）S2-═SxS2-+2xe-，則陰極的電極反應(yīng)式是：
 
．當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)移xmol電子時，產(chǎn)生的氣體體積為
 
（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）．
②將Na2S?9H2O溶于水中配制硫化物溶液時，通常是在氮氣氣氛下溶解．其原因是（用離子反應(yīng)方程式表示）：
 
．
分析：（1）①根據(jù)v=
△c
△t
來計算化學(xué)反應(yīng)速率；
②根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的三行式計算化學(xué)平衡常數(shù)；
（2）①根據(jù)信息確定化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物，進而書寫化學(xué)方程式；
②利用蓋斯定律來計算化學(xué)反應(yīng)的焓變；
（3）①根據(jù)電解池的工作原理：陰極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，陽極上發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)來回答；
②硫離子具有強的還原性，易被氧氣氧化為硫單質(zhì)，據(jù)此來回答．
解答：解：（1）①開始至平衡時二氧化硫的平均反應(yīng)速率是v=
△c
△t
=
2.0mol-0.2mol
10L
10min
=1.8×10-2mol?L?1?min?1，化學(xué)反應(yīng)速率之比等于方程式的系數(shù)之比，所以開始至平衡時氧氣的平均反應(yīng)速率是v=9×10-3mol?L?1?min?1，故答案為：9×10-3mol?L?1?min?1；
②根據(jù)圖示內(nèi)容知道：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）
    初始濃度：0.2       0.1      0
    變化濃度：0.18       0.09     0.18
    平衡濃度：0.02      0.01       0.18
則K=
c2(SO3)
c2(SO2)?c(O2)
=
0.182
0.022×0.01
=8.1×103L?mol?1，
故答案為：8.1×103 L?mol?1；
（2）①根據(jù)信息：“焙燒”時，通入少量空氣使黃銅礦部分脫硫生成焙砂（主要成分是Cu2S和FeS，其物質(zhì)的量比為1：2）和SO2，知道反應(yīng)物是黃銅礦和氧氣，產(chǎn)物是
Cu2S和FeS，其物質(zhì)的量比為1：2，即方程式為：2CuFeS2+O2
 高溫 
.
 
Cu2S+2FeS+SO2，故答案為：2CuFeS2+O2
 高溫 
.
 
Cu2S+2FeS+SO2；
②已知：A、2Cu2S（s）+3O2（g）═2Cu2O（s）+2SO2（g）△H=-768.2kJ?mol-1，B、2Cu2O（s）+Cu2S （s）═6Cu（s）+SO2（g）△H=+116.0kJ?mol-1
則Cu2S（s）+O2（g）=2Cu（s）+SO2（g）可以是
1
3
(A+B)，即△H=
1
3
×（116.0kJ?mol-1-768.2kJ?mol-1）=-217.4 kJ?mol-1，
故答案為：Cu2S（s）+O2（g）=2Cu（s）+SO2（g）△H=-217.4 kJ?mol-1；
（3）①陰極上是陽離子氫離子發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，即2H++2e-=H2↑，當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)移xmol電子時，產(chǎn)生的氣體0.5xmol，體積為0.5xmol×22.4L/mol=11.2xL，
故答案為：2H++2e-=H2↑；11.2xL；
②硫化鈉中的硫離子具有強的還原性，易被氧氣氧化為硫單質(zhì)，配制時要隔絕氧氣，可用氮氣氣流，即：2S2-+O2+2H2O=2S↓+4OH-，故答案為：2S2-+O2+2H2O=2S↓+4OH-．
點評：本題綜合考查學(xué)生熱化學(xué)、電化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)速率和平衡等方面的知識，注意知識的歸納和整理是解題關(guān)鍵，難度不大．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（19分）運用化學(xué)反應(yīng)原理研究氮、硫、氯、碘等單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)有重要意義。

（1）硫酸生產(chǎn)中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g），混合體系中SO3的百分含量和溫度的關(guān)系如下圖所示（曲線上任何一點都表示平衡狀態(tài)）。根據(jù)圖示回答下列問題：

①2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）的△H       0（填“>”或“<”）；若在恒溫、恒

壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，平衡         移動（填“向左”、“向右”或 “不”）；

若在固定容積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，起始時SO2和O2分別為1mol和0.5mol，達到平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率為90％。則從SO3開始進行反應(yīng)，在相同條件下，欲使平衡時各成分的體積分?jǐn)?shù)與前者相同，則起始時SO3的物質(zhì)的量     ，轉(zhuǎn)化率為            

②若溫度為T1、T2，反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2，則K1      K2；若反應(yīng)進行到狀

態(tài)D時，           （填“>”、“<”或“=”）

（2）氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。

①寫出自然界固氮的化學(xué)反應(yīng)方程式：                         。

②氨氣溶于水得到氨水。在25°C下，將a mol·L-1的氨水與b mol·L-1的鹽酸等體積混合，反應(yīng)后溶液中顯中性，則c（NH4+）       c（Cl-）（填“>”、“<”或“=”）；用含a和b的代數(shù)式表示出氨水的電離平衡常數(shù)表達式           。

（3）海水中含有大量的元素，常量元素如氯、微量元素如碘在海水中均以化合態(tài)存在。在25°C下，向0.1mol·L-1的NaCl溶液中逐滴加入適量的0.1mol·L-1硝酸銀溶液，有白色沉淀生成。向反應(yīng)后的濁液中，繼續(xù)加入0.1mol·L-1的NaI溶液，看到的現(xiàn)象是            ，產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是（用離子方程式表示）                             。

（已知25°C時）

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2010年浙江省慈溪中學(xué)高二第二學(xué)期期中考試（1—3班）化學(xué)試題 題型：填空題

（19分）運用化學(xué)反應(yīng)原理研究氮、硫、氯、碘等單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)有重要意義。
（1）硫酸生產(chǎn)中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g），混合體系中SO3的百分含量和溫度的關(guān)系如下圖所示（曲線上任何一點都表示平衡狀態(tài)）。根據(jù)圖示回答下列問題：

①2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）的△H       0（填“>”或“<”）；若在恒溫、恒
壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，平衡        移動（填“向左”、“向右”或“不”）；
若在固定容積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，起始時SO2和O2分別為1mol和0.5mol，達到平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率為90％。則從SO3開始進行反應(yīng)，在相同條件下，欲使平衡時各成分的體積分?jǐn)?shù)與前者相同，則起始時SO3的物質(zhì)的量     ，轉(zhuǎn)化率為           
②若溫度為T1、T2，反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2，則K1      K2；若反應(yīng)進行到狀
態(tài)D時，           （填“>”、“<”或“=”）
（2）氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。
①寫出自然界固氮的化學(xué)反應(yīng)方程式：                         。
②氨氣溶于水得到氨水。在25°C下，將a mol·L-1的氨水與b mol·L-1的鹽酸等體積混合，反應(yīng)后溶液中顯中性，則c（NH4+）      c（Cl-）（填“>”、“<”或“=”）；用含a和b的代數(shù)式表示出氨水的電離平衡常數(shù)表達式           。
（3）海水中含有大量的元素，常量元素如氯、微量元素如碘在海水中均以化合態(tài)存在。在25°C下，向0.1mol·L-1的NaCl溶液中逐滴加入適量的0.1mol·L-1硝酸銀溶液，有白色沉淀生成。向反應(yīng)后的濁液中，繼續(xù)加入0.1mol·L-1的NaI溶液，看到的現(xiàn)象是            ，產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是（用離子方程式表示）                             。
（已知25°C時）

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科目：高中化學(xué) 來源：2014屆河南省高三上學(xué)期期中考試化學(xué)試卷（解析版） 題型：填空題

硫及其化合物在自然界普遍存在、容易轉(zhuǎn)化。

Ⅰ．火山噴發(fā)、生物質(zhì)降解時產(chǎn)生的有毒氣體H2S、SO2等進入大氣后，因一些自然轉(zhuǎn)化而得以消除。如

（1）H2S和SO2分子碰撞時，污染會降低。反應(yīng)方程式為_________________________。

（2）H2S在常溫下，會被空氣逐漸氧化，反應(yīng)方程式為_________________________。

（3）SO2在飄塵催化下，會被空氣氧化為SO3，遇水生成硫酸，硫酸遇石灰?guī)r轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的石膏礦物(CaSO4·2H2O)。SO2被氧化的化學(xué)方程式為_____________________________。

在環(huán)保措施上，這會給我們帶來“師法自然”的啟示。

Ⅱ．人為過度排放二氧化硫等，會超出自然凈化吸收能力，帶來嚴(yán)重環(huán)境污染。“石灰-石膏法”和“燒堿法”是工業(yè)上常用的工業(yè)煙氣脫硫法。

（4）“石灰-石膏法”吸收二氧化硫的流程為：

 

由SO2等生成石膏的總化學(xué)方程式為________________________________________。

（5）“燒堿法”是用氫氧化鈉濃溶液吸收含二氧化硫的煙氣，其優(yōu)點是氫氧化鈉堿性強、吸收快、效率高�；瘜W(xué)方程式為______________________________________。但燒堿的價格較貴（石灰0．36元/kg，燒堿2．90元/kg）。

（6）若將“石灰-石膏法” 和“燒堿法”結(jié)合起來對煙氣脫硫，則會產(chǎn)生快速高效低成本無污染的好效果，最終仍得到石膏產(chǎn)品。請在下列流程圖的①～④處填寫物質(zhì)的化學(xué)式：

 

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2012-2013學(xué)年山東省威海市高三5月模擬考試化學(xué)試卷（解析版） 題型：簡答題

硫及其化合物在自然界中廣泛存在，運用相關(guān)

原理回答下列問題：

（1）如圖表示一定溫度下，向體積為10L的密閉容器中充入1molO2和一定量的SO2后，SO2和SO3(g)的濃度隨時間變化的情況。

①該溫度下，從反應(yīng)開始至平衡時氧氣的平均反應(yīng)速率是       ；

②該溫度下，反應(yīng)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)的平衡常數(shù)為               。

（2）以黃銅礦（主要成分CuFeS2）為原料，經(jīng)焙燒、熔煉等使鐵元素及其他有關(guān)雜質(zhì)進入爐渣，將銅元素還原為銅。發(fā)生的主要反應(yīng)為：

2Cu2S(s)+3O2(g) = 2Cu2O(s)+2SO2(g)  △H =-768.2 kJ·mol－1

2Cu2O(s)+ Cu2S (s) = 6Cu(s)+SO2(g)  △H =+116.0 kJ·mol－1

①“焙燒”時，通入少量空氣使黃銅礦部分脫硫生成焙砂（主要成分是Cu2S和FeS，其物質(zhì)的量比為1:2）和SO2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：               。

②在熔煉中，Cu2S與等物質(zhì)的量的O2反應(yīng)生成Cu的熱化學(xué)方程式為：       。

（3）用電解的方法將硫化鈉溶液氧化為多硫化物的研究具有重要的實際意義，將硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗔蚧锸请娊夥ㄌ幚砹蚧瘹鋸U氣的一個重要內(nèi)容。

如圖，是電解產(chǎn)生多硫化物的實驗裝置：

①已知陽極的反應(yīng)為：(x+1)S2－=SxS2－+2xe－，則陰極的電極反應(yīng)式是：                   。

當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)移xmol電子時，產(chǎn)生的氣體體積為         （標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。

②將Na2S·9H2O溶于水中配制硫化物溶液時，通常是在氮氣氣氛下溶解。其原因是（用離子反應(yīng)方程式表示）：              。

 

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