Question

【題目】二氧化硫和硫化氫都是有毒物質，但它們在工業上都有著重要的用途。請回答下列有關問題:

（1）燃煤脫疏是科研工作者研究的重要課題之一，己知有兩種脫硫方法，一是活性炭作化氧化法脫流；二是CO還原法脫硫。

①活性炭在反應過程中作為催化劑，改變了______(填選項字母)。

a.反應限度 b.反應速率 c.反應活化能 d.反應焓變 e.反應路徑

②CO還原法的原理是:2CO(g)+SO2(g)S(g)+2CO2(g)，△H。

已知:S(g)+O2(g)=SO2(g)，△H1=-574.0kJ/mol，CO的燃燒熱為283.0kJ/mol，則△H=___。

③在兩個容積為10L的恒容絕熱密閉容器中發生反應:

2CO(g)+SO2(g)S(g)+2CO2(g)，各起始反應物的物質的量如右表所示，起始溫度均為T℃。兩容器中平衡常數K甲______K乙(填“>”“=”或“<”)，理由是__________。

（2）H2S受熱發生分解反應:2H2S(g)=2H2(g)+S2(g)，在密閉容器中，充入0.20molH2S(g)，壓強為p時，控制不同的溫度進行實驗，H2S的平衡轉化率如圖所示。

①出強為p，溫度為T6℃時，反應經tmin達到平衡，則平均反應速率v(S2)=_______mol/min.

②若壓強p=aMPa，溫度為T4℃時，該反應的平衡常數Kp=____(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓×物質的量分數)

（3）H2S廢氣可用足量燒堿溶液吸收，將吸收后的溶液加入由惰性電極組成的電解池中進行電解，陽極區可生成Sx2-。請寫出生成Sx2-的電極反應式____________。

Answer 1

【答案】 bce +8.0kJ/mol < 該反應的正反應為吸熱反應，甲、乙相比，甲的正向進行程度大，吸牧的熱量多，溫度低，則K甲<K乙 0.05/t xS2--2(x-1)e-=Sx2-

【解析】（1）①活性炭在反應過程中作為催化劑，改變了反應速率、反應活化能、反應路徑；不能改變反應的反應限度和反應焓變；正確選項bce。

②S(g)+O2(g)＝SO2(g) △H1＝－574.0kJ/mol，②CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJmol-1，將②×2-①得：2CO(g)+SO2(g)S(g)+2CO2(g) △H＝2×(-283.0kJmol-1)-(－574.0kJ/mol)= +8.0kJ/mol；正確答案：+8.0kJ/mol；

③2CO(g)+SO2(g)S(g)+2CO2(g)，△H=+8.0kJ/mol，該反應為吸熱反應，在恒容絕熱密閉容器中發生反應，甲、乙相比，甲的正向進行程度大，吸牧的熱量多，溫度低，向右進行的程度小，因此K甲<K乙；正確答案：<；該反應的正反應為吸熱反應，甲、乙相比，甲的正向進行程度大，吸牧的熱量多，溫度低，則K甲<K乙。

（2）①在密閉容器中，充入0.20molH2S(g)，發生2H2S(g)=2H2(g)+S2(g)反應，進行到T6℃時，硫化氫的轉化率為50%，因此H2S的消耗量為0.20×50%=0.10 mol，生成S2(g)的量為1/2×0.10=0.05 mol，反應經tmin達到平衡，則平均反應速率v(S2)=0.05/tmol/min；正確答案：0.05/t。

②發生2H2S(g)=2H2(g)+S2(g)反應，溫度為T4℃時，硫化氫的轉化率為40%，H2S的消耗量為0.20×40%=0.08 mol，剩余硫化氫的量為2-0.08=0.12 mol，生成H2的量為0.08 mol，生成S2的量為0.04 mol，則若壓強p=aMPa時，硫化氫的分壓為a/2，H2的分壓為a/3，S2的分壓為a/6，該反應的平衡常數Kp=（a/3）2×a/6/ (a/2)2=；正確答案：。

（3）H2S電解，陰極上氫離子放電生成氫氣，陽極S2-失電子發生氧化反應生成Sx2-，極反應式為xS2--2(x-1)e-=Sx2-；正確答案：x-2(x-1)e-=Sx2-。