Question

【題目】鋅及其化合物用途廣泛．火法煉鋅以閃鋅礦（主要成分是ZnS）為主要原料，涉及的主要反應有：
2ZnS（s）+3O2（g）═2ZnO（s）+2SO2（g）△H1=﹣930kJmol﹣1
2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H2=﹣221kJmol﹣1
ZnO（s）+CO（g）═Zn（g）+CO2（g）△H3=198kJmol﹣1
（1）反應ZnS（s）+C（s）+2O2（g）═Zn（g）+CO2（g）+SO2（g）的△H4=kJmol﹣1 ．
（2）反應中生成的CO2與NH3混合，在一定條件下反應合成尿素：2NH3（g）+CO2（g） CO（NH2）2（s）+H2O（g）
△H＜0，若該反應在一恒溫、恒容密閉容器內進行，判斷反應達到平衡狀態的標志是
a．CO2與H2O（g）濃度相等 b．容器中氣體的壓強不再改變
c．2v（NH3）正=v（H2O）逆 d．容器中混合氣體的密度不再改變
若想提高氨氣的轉化率，可以采取的措施有（寫出兩條）
（3）硫酸鋅可廣泛用作印染媒染劑和木材防腐劑．ZnSO4受熱分解過程中各物質物質的量隨溫度變化關系如圖1所示．

①700℃～980℃時發生反應中生成物質二氧化硫、ZnO和氧氣，如該反應在2L密閉容器內進行，10min時，測得生成的氧氣的物質的量為0.3mol，則這段時間二氧化硫的生成速率為
②硫酸鋅分解生成的SO2經圖2中的循環可得到H2SO4 ． 循環中電解過程陽極反應式是 ．

Answer 1

【答案】
（1）﹣377.5
（2）bd；增大壓強，適當降低溫度等
（3）0.03mol/（L．min）；Mn2+﹣2e﹣+2H2O=MnO2+4H+
【解析】解：（1）①2ZnS（s）+3O2（g）═2ZnO（s）+2SO2（g）△H1=﹣930kJmol﹣1②2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H2=﹣221kJmol﹣1③ZnO（s）+CO（g）═Zn（g）+CO2（g）△H3=198kJmol﹣1將方程式 +③得ZnS（s）+C（s）+2O2（g）═Zn（g）+CO2（g）+SO2（g），△H4= +198kJ/mol=﹣377.5kJ/mol；
所以答案是：﹣377.5；
（2.）2NH3（g）+CO2（g） CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H＜0，反應是氣體體積減小的放熱反應，a．CO2與H2O（g）濃度相等，正逆反應速率不一定相等，所以不一定達到平衡狀態，故a錯誤；b．該反應前后氣體物質的量減少，當容器中氣體的壓強不再改變時正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態，故b正確；c．當v（NH3）正=2v（H2O）逆時該反應達到平衡狀態，所以當2v（NH3）正=v（H2O）逆時該反應沒有達到平衡狀態，故c錯誤；d．反應前后問題密度改變，所以當容器中混合氣體的密度不再改變時該反應達到平衡狀態，故d正確；反應是氣體體積減小的放熱反應，若想提高氨氣的轉化率，可以采取的措施有增大壓強、降低溫度等是平衡正向進行，所以答案是：bd；增大壓強，適當降低溫度等；
（3.）①700℃～980℃時發生反應時，根據圖知，生成ZnO、氧氣和B，根據元素守恒知，B中含有S元素，因為生成氧氣失電子，則S元素應該得電子發生還原反應，所以B應該是SO2 ， 根據反應物和生成物及反應條件書寫方程式為2ZnSO4 2ZnO+2SO2↑+O2↑，如該反應在2L密閉容器內進行，10min時，測得生成的氧氣的物質的量為0.3mol，V（O2）= =0.015mol/Lmin，反應速率之比等于化學方程式計量數之比，V（SO2）=2V（O2）=0.03mol/（L．min），所以答案是：0.03mol/（L．min）；②電解硫酸錳時，生成二氧化錳和硫酸，陽極上失電子發生氧化反應，電極反應式為Mn2+﹣2e﹣+2H2O=MnO2+4H+ ，
所以答案是：Mn2+﹣2e﹣+2H2O=MnO2+4H+ ．
【考點精析】掌握化學平衡狀態本質及特征和化學平衡狀態的判斷是解答本題的根本，需要知道化學平衡狀態的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態平衡，平衡時反應仍在進行；“定”即反應混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學平衡；與途徑無關，外界條件不變，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，都可建立同一平衡狀態（等效）；狀態判斷：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不變④若A、B、C、D為氣體，且m+n≠x+y，壓強恒定⑤體系顏色不變⑥單位時間內某物質內化學鍵的斷裂量等于形成量⑦體系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等．