【題目】合理處理燃?xì)庵械?/span>H2S,不僅可資源化利用H2S,還可減少對大氣的污染。回答下列問題:

(1)反應(yīng)2H2S(g)=2H2(g)+S2(g) ΔH=+171.59 kJ·mol-1,該反應(yīng)可在____(低溫”“高溫任何溫度”)下自發(fā)進(jìn)行。

(2)利用H2S代替H2O通過熱化學(xué)循環(huán)可高效制取H2,原理如圖a所示:

“Bunsen反應(yīng)的離子方程式為________。

②已知鍵能E(II)=152.7 kJ·mol-1,E(H—H)=436.0 kJ·mol-1,E(H—I)=298.7 kJ·mol-1,HI氣體分解為碘蒸氣和氫氣的熱化學(xué)方程式為________。

③上述循環(huán)過程總反應(yīng)方程式為________

(3)Ahmed Daham Wiheeb等介紹的一種燃料電池的裝置如圖b所示:

通入O2的電極為________(正極負(fù)極”),每消耗3.36 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)O2,理論上消耗H2S的質(zhì)量為____。

(4)為探究H2S直接熱解[H2S(g) H2(g)+S2(g)],在一密閉容器中充入1 mol H2S4 mol N2(N2不參與反應(yīng)),維持總壓在101 kPa下進(jìn)行實驗,c是不同溫度下反應(yīng)時間與H2S的轉(zhuǎn)化率的關(guān)系,d是平衡時氣體組成與溫度的關(guān)系。

①圖c中溫度由高到低的順序是________。

②圖dAH2S的平衡轉(zhuǎn)化率為______,B點時反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=____(已知≈10)。

【答案】高溫 SO2+I2+2H2O=4H++2I-+SO42- 2HI(g) H2(g)+I2(g) ΔH=+8.7 kJ·mol-1 8H2S8H2+S8 正極 10.2 g T1>T2>T3 50% 5

【解析】

判斷反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行,根據(jù)自由能判據(jù)G=H-TS,G0才能自發(fā)進(jìn)行;而在分析循環(huán)反應(yīng)的流程圖時,要看箭頭方向和進(jìn)來、出去的物質(zhì),找出循環(huán)的物質(zhì),分析總反應(yīng),上述流程圖中,進(jìn)入的是H2SCO2,出來的是H2S8以及CO2,可分析出是H2S分解成了H2S8。

1)反應(yīng)的焓變H0,S0,要使得H-TS0,則需要在高溫下進(jìn)行反應(yīng),故答案為:高溫;

2)①“Bunsen反應(yīng)SO2I2、H2O反應(yīng)生成H2SO4 HI,故離子方程式為SO2+I2+2H2O=4H++2I-+SO42-,故答案為:SO2+I2+2H2O=4H++2I-+SO42-;

②反應(yīng)熱ΔH =反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和,故2HIgH2g+I2g)的反應(yīng)熱為:298.7×2-436.0-152.7=8.7kJmol-1,故答案為:2HI(g) H2(g)+I2(g) ΔH=+8.7 kJ·mol-1;

③上述流程圖中,進(jìn)入的是H2SCO2,出來的是H2S8以及CO2,可分析出是H2S分解成了H2S8,故總反應(yīng)方程式為8H2S8H2+S8,故答案為:8H2S8H2+S8;

3)該燃料電池是硫化氫失去電子,氧氣得到電子,故通入O2的電極為正極,根據(jù)電子守恒,得出關(guān)系式:2H2S~O2,當(dāng)氧氣的物質(zhì)的量為0.15 mol時,H2S為0.3mol,質(zhì)量為0.3×34g=10.2g,故答案為:正極,10.2 g

4)①分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度越高,H2S的轉(zhuǎn)化率越大,故答案為:T1>T2>T3

②圖dA點表示H2SH2的物質(zhì)的量相等,根據(jù)方程式H2S(g) H2(g)+S2(g)可知H2S反應(yīng)了一半,轉(zhuǎn)化率為50%;B點時:

H2S(g) H2(g)+S2(g)

起始物質(zhì)的量 1 0 0

改變的物質(zhì)的量 2x 2x x

B點物質(zhì)的量 1-2x 2x x

由圖可知H2S的物質(zhì)的量等于S2的物質(zhì)的量,由等式1-2x= x,得x=,則B點氣體總物質(zhì)的量為(+4mol,BH2S的物質(zhì)的量為molH2的物質(zhì)的量為mol,S2的物質(zhì)的量mol, H2S的體積分?jǐn)?shù)為=,H2的體積分?jǐn)?shù)為 S2的體積分?jǐn)?shù)為,則平衡常數(shù)Kp===5;故答案為:5。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】設(shè)NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是

A. 1mol Cl2通入足量水中,溶液中HC1O、Cl-ClO-粒子數(shù)之和為2NA

B. 100g CaCO3晶體和100g KHSO4晶體中含有的離子數(shù)分別為2NA3NA

C. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,4.48L NO2.24L O2混合后,原子總數(shù)為0.6NA

D. 已知3BrF3 + 5H2O=HBrO3 + Br2 + 9HF + O2,若有5mol H2O參加反應(yīng),則被水還原的BrF3分子數(shù)目為2NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列有關(guān)儀器的使用或?qū)嶒灢僮髡_的是

A.用稀鹽酸洗滌H2還原CuO后試管內(nèi)壁的銅

B.蒸發(fā)時,蒸發(fā)皿中溶液的量不能超過總?cè)萘康?/span>

C.分離苯萃取溴水后的分層液體,從分液漏斗下口先放出水層,再放出有機(jī)層

D.KMnO4溶液測定Na2C2O4的濃度時,KMnO4溶液盛放在堿式滴定管中

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知某條件下,合成氨反應(yīng)的數(shù)據(jù)如下:

         N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

起始濃度/mol·L1   1.0   3.0     0.2

2s末濃度/mol·L1    0.6   1.8    1.0

4s末濃度/mol·L1    0.4   1.2    1.4

當(dāng)用氨氣濃度的增加來表示該反應(yīng)的速率時,下列說法中錯誤的是 (  )

A. 2s末氨氣的反應(yīng)速率=0.4mol·(L·s)1

B. 2s時間內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率=0.4mol·(L·s)1

C. 4s時間內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率=0.3mol·(L·s)1

D. 2~4s時間內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率=0.2mol·(L·s)1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知金屬鈉的活潑性非常強(qiáng),甚至在常溫時能和水發(fā)生反應(yīng)2Na+2H2O===2NaOH+H2,F(xiàn)將9.2克鈉、7.2克鎂、8.1克鋁分別放入10010.95%的鹽酸中,同溫同壓下產(chǎn)生氣體的質(zhì)量比是( 。

A. 1∶2∶3B. 4∶3∶3C. 8∶6∶9D. 1∶1∶1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】過氧化鈉常作漂白劑、殺菌劑、消毒劑。過氧化鈉保存不當(dāng)容易吸收空氣中CO而變質(zhì)。

(1)某課外活動小組欲探究某過氧化鈉樣品是否已經(jīng)變質(zhì),取少量樣品,溶解,加入__________溶液,充分振蕩后有白色沉淀,證明Na2O2已經(jīng)變質(zhì)。

(2)該課外活動小組為了粗略測定過氧化鈉的純度,他們稱取a g樣品,并設(shè)計用下圖裝置來測定過氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

A中發(fā)生反應(yīng)離子方程式為_____________________。

將儀器連接好以后,必須進(jìn)行的第一步操作是_____________________。

B裝置出來的氣體是否需要干燥_________________。(填“是”或“否”)

寫出裝置C中發(fā)生的所有反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________,______________。

D中NaOH溶液的作用_______________________。

實驗結(jié)束時,讀取實驗中生成氣體的體積時,不合理的是_______________。

a.直接讀取氣體體積,不需冷卻到室溫

b.上下移動量筒,使得E、F中液面高度相同

c.視線與凹液面的最低點相平讀取量筒中水的體積

讀出量筒內(nèi)水的體積后,折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的體積為V mL,則樣品中過氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__________________。

實驗完成后E到F之間導(dǎo)管內(nèi)殘留水的體積會使測量結(jié)果__________。(填“偏大”、“偏小”或“不影響”)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某化學(xué)小組為測定一定質(zhì)量的某銅鋁混合物中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù),設(shè)計了如下實驗方案:

方法1:銅鋁混合物測定生成氣體的體積

方法2:銅鋁混合物測定生成固體的質(zhì)量

下列有關(guān)判斷中不正確的是( )

A.溶液A和溶液B均可以是鹽酸或NaOH溶液B.實驗室中方案Ⅱ更便于實施

C.若溶液B選用濃硝酸,測得銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大D.方案一可能產(chǎn)生氫氣,方案二可能剩余銅

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)中,甲、乙、丙均含有相同的某種元素,它們之間具有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系:。下列有關(guān)物質(zhì)的推斷不正確的是

A. 若甲為Cl2,則丁可能是鐵B. 若甲為NH3,則丁可能是氧氣

C. 若甲為AlCl3溶液,則丁可能是氨水D. 若甲為NaOH,則丁可能是SO2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】1NA表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值.46g NO2N2O4的混合氣體中含有_____NA個氧原子;2L0.6 mol·L1 Fe(NO3)3溶液中含_____NANO離子.

2)三氟化氮(NF3)是一種氣體,它是微電子工業(yè)技術(shù)的關(guān)鍵原料之一,三氟化氮在潮濕的空氣中與水蒸氣能發(fā)生氧化還原反應(yīng),其反應(yīng)的產(chǎn)物有:HF、NOHNO3

①寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________________________

②三氟化氮可由氨氣和氟氣反應(yīng)得到:4NH3+3F2=NF3+3NH4F;據(jù)題意推測NF3F2NO三種氣體中,氧化性由強(qiáng)到弱的順序為________________________

3)氨和聯(lián)氨(N2H4)是氮的兩種常見化合物,制備聯(lián)氨可用丙酮為催化劑,將次氯酸鈉與氨氣反應(yīng),該反應(yīng)中還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為21,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________________

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