Question

【题目】近期发现，H2S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题：

（1）下列事实中，不能比较硫与氯元素非金属性强弱的是____________（填标号）。

A.将Cl2通入Na2S溶液中,有黄色浑浊出现 B.比较次氯酸和硫酸的酸性强弱

C.氯气与铁反应生成氯化铁，硫和铁反应生成硫化亚铁 D.还原性：H2S>HCl

（2）下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。

通过计算，可知系统（Ⅰ）和系统（Ⅱ）制备氢气的热化学方程式分别为___________、_______，制得等量H2所需能量较少的是_______。

（3）H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)+CO2(g)COS(g) +H2O(g)。在610 K时，将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。

①H2S的平衡转化率α1=______%，反应平衡常数K=_____。(可用分数表示)

②在620 K重复试验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率α2_________α1，该反应的△H___0。（填“>”“<”或“=”）

③向反应器中再分别充入下列气体，能使H2S转化率增大的是____________ （填标号）

A．H2S B．CO2 C．COS D．N2

Answer 1

【答案】B H2O（l）=H2（g）+1/2O2（g） △H=+286 kJ/mol H2S（l）=H2（g）+S（s） △H=+20 kJ/mol 系统Ⅱ 2.5 或2.8×10-3 > > B

【解析】

（1）依据非金属性的判断依据作答；

（2）根据盖斯定律分析作答；

（3）①列出“三段式”，求出转化率与反应平衡常数；

②依据温度对化学反应平衡的影响效果作答；

③依据浓度对化学反应平衡的影响，结合转化率的定义分析。

（1）A. 将Cl2通入Na2S溶液中，有黄色浑浊出现，说明氯气的氧化性大于硫，即非金属性比较：Cl2>S,A项正确；

B. 次氯酸不是最高价氧化物对应的水化物，不能作为非金属性判断的依据，B项错误；

C. 氯气与铁反应生成氯化铁，硫和铁反应生成硫化亚铁，说明氯气的氧化性大于硫，即非金属性比较：Cl2>S，C项正确；

D. 还原性：H2S>HCl，说明氯气的氧化性大于硫，即非金属性比较：Cl2>S，D项正确；

答案选B；

（2）①H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+O2(g) △H1=＋327 kJ/mol

②SO2(g)+I2(s)+ 2H2O(l)=2HI(aq)+ H2SO4(aq) △H2=－151 kJ/mol

③2HI(aq)= H2 (g)+ I2(s) △H3=＋110 kJ/mol

④H2S(g)+ H2SO4(aq)=S(s)+SO2(g)+ 2H2O(l) △H4=＋61 kJ/mol

①+②+③，整理可得系统（I）的热化学方程式H2O(l)=H2(g)+O2(g) △H=+286 kJ/mol；

②+③+④，整理可得系统（II）的热化学方程式H2S (g)=H2(g)+S(s) △H=+20 kJ/mol。

根据系统I、系统II的热化学方程式可知：每反应产生1mol氢气，后者吸收的热量比前者少，所以制取等量的H2所需能量较少的是系统II。

（3）依据题意列出“三段式”如下：

水的物质的量分数为 ＝0.02

解得x＝0.01

①α1＝×100%＝2.5%，K＝ =2.8×10－3，故答案为：2.5；或2.8×10-3；

②升温，水的物质的量分数升高，说明升温时平衡正移，则α2>α1，ΔH>0，故答案为：>；>；

③A.通入H2S，平衡虽正向移动，但H2S的转化率减小，A项错误；

B.通入CO2，平衡正向移动，H2S转化率增大，B项正确；

C.通入COS，增大生成物浓度，平衡逆向移动，H2S转化率减小，C项错误；

D.通入N2，平衡不移动，H2S转化率不变，D项错误；

答案选B。