Question

写出H₂S燃烧反应的化学方程式．1.0升H₂S气体和a升空气混和后点燃，若反应前后气体的温度和压强都相同（20℃，101.3千帕），试讨论当a的取值范围不同时，燃烧后气体的总体积V（用含a的表达式表示．假定空气中氮气和氧气的体积比为4：1，其它成分可忽略不计）．

Answer 1

分析：发生反应有：（1）2H₂S+O₂

点燃  .

2S+2H₂O；（2）2H₂S+3O₂

点燃  .

2SO₂+2H₂O，根据反应的方程式，用极端假设法计算，

解答：解：发生反应有：（1）2H₂S+O₂

点燃  .

2S+2H₂O
（2）2H₂S+3O₂

点燃  .

2SO₂+2H₂O
按反应（1）可知，1.0升H₂S消耗0.5升O₂，
∴若V（O₂）≤0.5升，即：a≤2.5升或（a＜2.5升）
H₂S过量，且该条件下产物都不是气体，反应后减少的体积取决于O₂的体积，等于

3a

5

升，
所以燃烧后气体的总体积：V=1+a-

3a

5

=1+

2a

5

（升）
按反应（2）可知，1.0升H₂S消耗1.5升O₂，若V（O₂）≥1.5升，反应后减少的体积取决于H₂S的体积，即等于1.5升；
又若1.5升≥V（O₂）≥0.5升，相当于反应在（1）生成的S有一部分继续被氧化（S+O₂=SO₂），
由于这一步反应前后气体的体积不变，因而总体积的减少与反应（2）相同，也等于1.5升．
即：a≥2.5升（或a＞2.5升）时，
燃烧后气体的总体积：V=1+a-1.5=a-0.5（升）
答：H₂S燃烧反应的化学方程式为（1）2H₂S+O₂

点燃  .

2S+2H₂O；（2）2H₂S+3O₂

点燃  .

2SO₂+2H₂O，
a≤2.5升或（a＜2.5升），V=1+

2a

5

（升）；a≥2.5升（或a＞2.5升）时，V=-0.5（升）．

点评：本题考查混合物的计算，题目难度中等，注意根据化学方程式利用端值法计算．