Question

【題目】含硫化合物在自然界中廣泛存在。請按要求回答下列問題：

(1)火山噴發產生在大氣中發生如下反應：

①

② 。

寫出與反應產生和的熱化學方程式：_________________。

(2)和混合加熱的反應是

①某溫度下，在恒容密閉容器中，通入和，平衡時測得的轉化率為60％，則該溫度下反應的平衡常數__________。

②由圖分析該反應的______0（填“＜”“＞”）。

③如圖250℃以前，曲線變化的可能原因：_____________。

(3)工業上可用堿性溶液脫硫，吸收大氣污染物之一。

①該反應的離子方程式為_______________________________。

②用作催化劑，催化該反應的過程如圖示：

過程2中，所起的作用是______________________________。（填“氧化劑”“還原劑”或“既作氧化劑又作還原劑”）。

(4)不同溫度下溶液與酸性溶液反應速率的探究：均取溶液（含少量淀粉）與（過量）酸性溶液混合（已知：），做不同溫度下系列實驗，℃間溶液由無色變藍的時間，55℃未觀察到溶液變藍，實驗記錄結果如圖所示：

①X點的反應速率為______。

②40℃之前溶液由無色變藍速率變快的主要因素是__________________；40℃之后溶液由無色變藍的時間變長，且55℃未觀察到溶液變藍，可能的原因是__________________。

Answer 1

【答案】2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) △H=-1036.46kJ/mol 2.25 < 溫度越高，正逆反應速率越快，但該反應未達平衡，即V(正)>V(逆) ClO-+SO2+2OH-=Cl-+SO42-+H2O 既作氧化劑又作還原劑 5.0×10-5mol/(Ls) 溫度升高 可能因溫度的升高，反應過程中生成H+速率的增大，均加快了淀粉水解；或因溫度的升高加速了淀粉糊化，導致淀粉濃度逐漸變小至完全被消耗（合理即可給分）

【解析】

(1)將已知的兩個熱化學方程式標號，然后根據蓋斯定律，將二者疊加，就可得到相應的反應的熱化學方程式；

(2)①利用三段式法計算出平衡時各種物質的濃度，帶入平衡常數表達式可得平衡常數K值；

②根據溫度對H2S的平衡轉化率的影響分析反應熱；

③根據溫度對化學反應速率和化學平衡移動的影響分析判斷；

(3)①在堿性條件下ClO-將SO2氧化為SO42-，ClO-被還原為Cl-；

②根據過程2中ClO-中Cl、O元素化合價的變化分析判斷；

(4)①根據V=計算反應速率；

②從溫度對化學反應速率的影響分析變快的原因；從溫度對淀粉水解及H+對淀粉水解影響分析判斷。

(1)①2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(g) △H=-442.38kJ/mol，

②S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=-297.04kJ/mol，

根據蓋斯定律，將①+②×2，整理可得2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)，則△H=-442.38kJ/mol+2×(-297.04kJ/mol)=-1036.46kJ/mol；

(2)①發生反應：CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)

c(開始)mol/L 5 5 0 0

c(改變)mol/L 3.0 3.0 3.0 3.0

c(平衡)mol/L 2.0 2.0 3.0 3.0

則化學平衡常數K==2.25；

②由圖象可知：溫度升高，H2S的平衡轉化率降低，說明升高溫度，化學平衡向逆反應方向移動。根據平衡移動原理：升高溫度，化學平衡向吸熱反應方向移動，逆反應為吸熱反應，所以該反應的正反應為放熱反應，△H<0；

③在250℃以前，隨溫度的升高，化學反應速率加快，V(正)>V(逆)，更多的反應物H2S發生反應轉化為生成物，所以H2S的轉化率增大，到250℃時反應達到平衡，后隨著溫度的升高，平衡逆向移動，使H2S的轉化率又隨溫度的升高而降低；

(3)①在堿性條件下ClO-將SO2氧化為SO42-，ClO-被還原為Cl-，根據電子守恒、電荷守恒及原子守恒，可得反應的離子方程式為ClO-+SO2+2OH-=Cl-+SO42-+H2O；

②根據圖示過程2可知ClO-反應后+1價的Cl變為Cl-，元素化合價降低作氧化劑，同時ClO-反應后-2價的氧元素變為0價的O，O元素化合價升高，作還原劑，所以ClO-的作用是既作氧化劑又作還原劑；

(4)①X點時間為80s，濃度變化量為△c==0.004mol/L，則X點對應的NaHSO3反應速率V==5.0×10-5mol/(Ls)，故C正確；

②從圖示可知：在40℃以前，溫度越高，變藍越快，說明升高溫度，化學反應速度越快；40℃之后，隨溫度的升高，溶液由無色變藍的時間變長，且55℃未觀察到溶液變藍，可能的原因是因溫度的升高、反應過程中生成速率的增大，均加快了淀粉水解；或因溫度的升高加速了淀粉糊化，導致淀粉濃度逐漸變小至完全被消耗。