Question

二甲基亞砜有消炎止痛、鎮靜等作用．甲醇和硫化氫在γ-Al₂O₃催化劑作用下生成甲硫（CH₃-S-CH₃），甲硫醚再與NO₂反應制取二甲基亞砜（），有關反應如下：
反應①2CH₃OH（l）+H₂S（g）=（CH₃）₂S（l）+2H₂O（l）△H=-akJ?mol^-1
反應②（CH₃）₂S（l）+NO₂（g）=（CH₃）₂SO（l）+NO（g）△H=-bkJ??mol^-1
反應③2NO（g）+O₂（g）=2NO₂（g）△H=-ckJ?mol^-1
（1）寫出用甲硫醚直接和氧氣反應制取二甲基亞砜的熱化學反應方程式

2（CH₃）₂S（l）+O₂（g）=2（CH₃）₂SO（l）△H=-（2b+c）kJ?mol^-1

，
（2）能說明反應2CH₃OH（l）+H₂S（g）?（CH₃）₂S（l）+2H₂O（l）達平衡狀態的是

BC

．
A．v（CH₃OH）=2v（H₂S）
B．恒容容器中，體系的壓強不再改變
C．恒容容器中，體系中氣體的密度不再改變
D．恒容容器中，氣體的摩爾質量不再改變
（3）反應③在一定條件下可達到平衡，則此條件下該反應平衡常數表達式K=

c2(NO2)

C2(NO)c(O2)

．

（4）上圖是反應③在一定條件下發生反應，反應物和生成物能量與活化能的關系．在圖中曲線

b

（填“a”或“b”）表示加入催化劑的能量變化曲線，催化劑能加快反應速率的原理是

催化劑能降低該反應的活化能，提高活化分子的百分數，化學反應速率加快

；
（5）N₂O₅是一種新型綠色硝化劑，其制備方法有以下兩種．
方法一：4NO₂（g）+O₂（g）=2N₂O₅（g）；△H=-56.76KJ?mol^-1
常溫下，該反應能逆向自發進行，則逆向反應的△S

＞

0（填“＞、＜”或“=”）
方法二：用硼氫化鈉燃料電池作電源，采用電解法制備得到N₂O₅．工作原理如圖：

硼氫化鈉燃料電池的正極反應式

H₂O₂+2e^-=2OH^-

．

Answer 1

分析：（1）根據蓋斯定律，將②×2+③可得用甲硫醚直接和氧氣反應制取二甲基亞砜的熱化學反應方程式；
（2）根據反應方程式的特點以及平衡狀態的本質時正逆反應速率相等來分析，注意反應中只有硫化氫為氣體這一特點．
（3）根據平衡常數是生成物的濃度冪之積與反應物的濃度冪之積的比值來列表達式；
（4）在化學反應中加入催化劑降低反應的活化能而加快反應速率；
（5）逆向進行時生成氣體的物質的量增多，混亂度增大；根據鈉離子移動方向，判斷加入過氧化氫的一極為原電池的正極，發生還原反應．

解答：解：（1）利用蓋斯定律，將②×2+③可得反應的熱化學方程式為：2（CH₃）₂S（l）+O₂（g）=2 （CH₃）₂SO（l）△H=-（2b+c）kJ?mol^-1，
故答案為：2（CH₃）₂S（l）+O₂（g）=2 （CH₃）₂SO（l）△H=-（2b+c）kJ?mol^-1；
（2）A、無論反應是否達到平衡狀態，反應物的反應速率都滿足v（CH₃OH）=2v（H₂S），故A錯誤；
B、針對反應2CH₃OH（l）+H₂S（g）（CH₃）₂S（l）+2H₂O（l），只有硫化氫為氣體，當反應達到平衡時，硫化氫氣體的物質的量不變，壓強不變，故B正確；
C、只有硫化氫為氣體，氣體的質量和物質的量不變時則反應達到平衡，體積始終不變，當硫化氫氣體的物質的量不變，氣體的質量不變，則密度不變，故C正確；
D、只有硫化氫為氣體，是否達到平衡狀態與硫化氫的相對分子質量大小無關，故D錯誤；
故答案為：B C；   
（3）平衡常數是生成物的濃度冪之積與反應物的濃度冪之積的比值，據此可書寫平衡常數的表達式應為

c2(NO2)

C2(NO)c(O2)

，故答案為：

c2(NO2)

C2(NO)c(O2)

；
（4）在化學反應中加入催化劑能降低反應的活化能，增大活化分子的百分含量，加快反應的速率，
故答案為：b； 催化劑能降低該反應的活化能，提高活化分子的百分數，化學反應速率加快；
（5）逆向進行時生成氣體的物質的量增多，混亂度增大，即△S＞0，在原電池中陽離子向正極移動，所以判斷加入過氧化氫的一極為原電池的正極，正極上發生還原反應，過氧化氫得電子被還原，反應式為：H₂O₂+2e^-=2OH^-，
故答案為：＞；H₂O₂+2e^-=2OH^-．

點評：本題考查較為綜合，涉及到蓋斯定律的應用、平衡狀態的判斷以及電化學知識，做題時注意把握好利用蓋斯定律計算反應熱、平衡常數、以及如何書寫電極反應式等問題．