Question

【題目】廢氣中的 H2S 通過(guò)高溫?zé)岱纸饪芍迫�氫氣�?/span>2H2S(g) 2H2(g)+S2(g)。現(xiàn)在 3L 密閉容器中，控制不同 溫度進(jìn)行 H2S 分解實(shí)驗(yàn)。

(1)某溫度時(shí)，測(cè)得反應(yīng)體系中有氣體 1.31mol，反應(yīng) tmin 后，測(cè)得氣體為 1.37mol，則 tmin 內(nèi) H2 的生成 速率為___________________。

(2) 某溫度時(shí)，可作為判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志依據(jù)是_____（選填編號(hào)）。

a. 氣體的壓強(qiáng)不發(fā)生變化 b. 氣體的密度不發(fā)生變化

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖。圖中曲線 a 表示 H2S 的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度關(guān)系，曲線b 表示不同溫度下、反應(yīng)經(jīng)過(guò)相同時(shí)間且未達(dá)到化學(xué)平衡時(shí) H2S 的轉(zhuǎn)化率。

該反應(yīng)為________反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）。在容器體積不變的情況下， 如果要提高 H2的體積分?jǐn)?shù)，可采取的一種措施是_______________________

(4)使 1LH2S 與 20L 空氣（空氣中 O2 體積分?jǐn)?shù)為 0.2）完全反應(yīng)后恢復(fù)到室溫，混合氣體的體積是________L。若 2gH2S 完全燃燒后生成二氧化硫和水蒸氣，同時(shí)放出 29.4kJ 的熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是_________________。

Answer 1

【答案】0.04/t mol/(L·min) a 吸熱 升高反應(yīng)溫度，及時(shí)分離S2氣體等（任寫一條，合理即可） 19.5 2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) H =-999.6KJ/mol

【解析】

此題是一化學(xué)平衡綜合題，涉及化學(xué)平衡基本計(jì)算，基本判斷知識(shí)比較基礎(chǔ)。

（1）根據(jù)方程式可知每生成2mol氫氣，氣體減少1L。某溫度時(shí)，測(cè)得反應(yīng)體系中有氣體1.31mol，反應(yīng)1 min后，測(cè)得氣體為1.37mol，氣體減少0.06mol，所以生成氫氣是0.12mol，濃度是0.04mol/L，則tmin 內(nèi)H2的生成速率為0.04/t mol/(L·min)。

（2）a．正反應(yīng)體積增加，則氣體的壓強(qiáng)不發(fā)生變化說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)，故a正確；

b．密度是混合氣體的質(zhì)量和容器容積的比值，質(zhì)量和容積均不變，因此氣體的密度不發(fā)生變化不能說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)，b錯(cuò)誤；

（3）根據(jù)圖像可知升高溫度轉(zhuǎn)化率增大，說(shuō)明升高溫度平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，因此該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。正反應(yīng)是體積增大、吸熱的可逆反應(yīng)，因此在容器體積不變的情況下，如果要提高H2的體積分?jǐn)?shù)，可采取的措施是升高反應(yīng)溫度，及時(shí)分離S2氣體等。

（4) 20L空氣中氧氣的體積是20L×0.2=4L，氧氣和H2S反應(yīng)的方程式為2H2S+3O2=2SO2+2H2O，這說(shuō)明氧氣過(guò)量，剩余氧氣是4L－1.5L＝2.5L；生成SO2是1L，則完全反應(yīng)后恢復(fù)到室溫，混合氣體的體積是16L＋2.5L＋1L＝19.5L。若2gH2S完全燃燒后生成二氧化硫和水蒸氣，同時(shí)放出29.4 kJ的熱量，則2molH2S完全反應(yīng)放出的熱量是999.6KJ，因此該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是 2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) H=-999.6kJ/mol