Question

【題目】硫化氫是一種有臭雞蛋氣味的劇毒氣體,在生產、生活及科研中均有重要應用。

（1）工業上采用高溫熱分解H2S的方法制取H2,在膜反應器中分離出H2,發生的反應為2H2S(g)2H2(g)+S2(g)△H

已知：①H2S(g)H2(8)+S(g)△H1

②2S(g)S2(g)△H2

則△H=________(用含△H1、△H2的式子表示)。

（2）在容積2 L的恒容密閉容器中,控制不同溫度進行H2S分解：2H2S(g)2H2(g)+S2(g)。H2S的起始物質的量均為1mol,實驗過程中測得H2S的轉化率如圖1所示。曲線a表示H2S的平衡轉化率與溫度的關系,曲線b表示不同溫度下反應經過相同時間時H2S的轉化率。

①反應2H2S (g)2H2(g)+S2(g)是放熱還是吸熱，判斷并說理由________。

②隨著H2S分解溫度的升高,曲線b向曲線a逐漸靠近,其原因是________ 。

③在985℃時,該反應經過5 s達到平衡,則該反應的平衡常數為________。在圖2中畫出985℃時,0～6s 體系中S2(g)濃度隨時間的變化曲線。___________________

（3）工業上常用NaOH溶液吸收H2S廢氣,吸收后所得溶液進行電解(裝置如圖3所示),在陽極區可生成Sx2-,寫出生成Sx2-離子的電極反應式：________。

Answer 1

【答案】 2△H1+△H2 吸熱反應，H2S的平衡轉化率隨溫度的升高而逐漸增大 溫度升高，反應速率加快，達到平衡所需時間縮短 0.044 xS2--2(x-1)e-=Sx2-或[S2--2e-=S↓，(x-1)S+S2-=Sx2-

【解析】（1）本題考查熱化學反應方程式的計算，①×2－②得出△H=2△H1－△H2；（2）本題考查勒夏特列原理、影響化學反應速率的因素、化學平衡常數的計算，①根據圖像，隨著溫度的升高，H2S的轉化率增大，根據勒夏特列原理，正反應為吸熱反應；②溫度升高，化學反應速率加快，達到平衡所用時間縮短；③2H2S(g)2H2(g)+S2(g)

起始： 1 0 0

變化：0.4 0.4 0.2

平衡：0.6 0.4 0.2 根據化學平衡常數的表達式K=0.044；S2的物質的量隨著時間增加而增加，在5s達到平衡，此時S2的濃度為0.2/2mol·L－1=0.1mol·L－1，即圖像為；（3）本題考查電極反應式的書寫，根據圖3，電極b產生氫氣，電極反應式為2H＋＋2e－=H2↑，電極b為陰極，電極a為陽極，陽極上產生Sx2－，電極a電極反應式為xS2－－2(x－1)e－=Sx2－。