(2017·新課標I)近期發現,H2S是繼NO、CO之後的第三個生命體系氣體信號分子,它具有參與調節神經信號傳...
問題詳情:
(2017·新課標I)近期發現,H2S是繼NO、CO之後的第三個生命體系氣體信號分子,它具有參與調節神經信號傳遞、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*硫*與亞硫*的**強弱的是_________(填標號)。
A.*硫*不能與碳***溶液反應,而亞硫*可以
B.*硫*的導電能力低於相同濃度的亞硫*
C.0.10 mol·L−1的*硫*和亞硫*的pH分別為4.5和2.1
D.*硫*的還原*強於亞硫*
(2)下圖是通過熱化學循環在較低温度下由水或硫化*分解制備*氣的反應系統原理。
通過計算,可知系統(Ⅰ)和系統(Ⅱ)制*的熱化學方程式分別為______________、______________,製得等量H2所需能量較少的是_____________。
(3)H2S與CO2在高温下發生反應:H2S(g)+CO2(g)COS(g) +H2O(g)。在610 K時,將0.10 mol CO2與0.40 mol H2S充入2.5 L的空鋼瓶中,反應平衡後水的物質的量分數為0.02。
①H2S的平衡轉化率=_______%,反應平衡常數K=________。
②在620 K重複試驗,平衡後水的物質的量分數為0.03,H2S的轉化率_____,該反應的H_____0。(填“>”“<”或“=”)
③向反應器中再分別充入下列氣體,能使H2S轉化率增大的是________(填標號)
A.H2S B.CO2 C.COS D.N2
【回答】
D H2O(l)=H2(g)+O2(g) ΔH=+286 kJ/mol H2S(g)=H2(g)+S(s) ΔH=+20 kJ/mol 系統(II) 2.5 2.8×10–3 > > B
【解析】
(1)根據蓋斯定律,把系統(Ⅰ)的三個熱化學方程式相加可得:H2O(l)=H2(g)+O2(g) ΔH=286 kJ•mol-1;把系統(Ⅱ)的三個熱化學方程式相加可得:H2S(g)=H2(g)+S(s) ΔH=20 kJ•mol-1;由上述兩個熱化學方程式可得,製得1mol H2,系統(Ⅰ)需要吸收286kJ能量,系統(Ⅱ) 需要吸收20kJ能量,所以製得等量H2所需能量較少的是系統(Ⅱ)。
(2)設反應的H2S物質的量為x,由題意列三段式得:
因為反應平衡後水的物質的量分數為0.02,所以=0.02,解得x=0.01;①H2S的平衡轉化率α1=0.01÷0.40×100%=2.5%;反應平衡常數K==≈2.849×10-3(或2.8×10-3或2.85×10-3)。
②由已知,升温,水的物質的量分數增大,所以升温時平衡正向移動,故α2>α1,ΔH>0。
③A項,再充入H2S,平衡正向移動,使CO2轉化率增大,根據化學平衡移動原理,H2S的轉化率減小,故A錯誤;B項,再充入CO2,平衡正向移動,在不改變H2S初始量的前提下,使H2S轉化率增大,故B正確;C項,再充入COS,平衡逆向移動,使H2S的轉化率減小,故C錯誤;D項,再充入N2,與該反應無關,平衡不移動,H2S的轉化率不變,故D錯誤。綜上選B。
點睛:本題綜合考查化學反應原理知識,側重熱化學方程式書寫和化學平衡的考查,題目難度不大,由已知幾個熱化學反應方程式求未知熱化學方程式,要注意運用蓋斯定律;化學平衡有關計算,如求化學平衡常數和平衡轉化率等,要注意三段式的運用。
知識點:硫化*與硫化物
題型:綜合題