Question

【題目】硫單質(zhì)及其化合物在化工生產(chǎn)、污水處理等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

（1）煤制得的化工原料氣中含有羰基硫(O=C=S)，該物質(zhì)可轉(zhuǎn)化為H2S，主要反應(yīng)如下：

i.水解反應(yīng)：COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g) △H1

ii.氫解反應(yīng)：COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g) △H2

已知反應(yīng)中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下表：

①恒溫恒壓下，密閉容器中發(fā)生反應(yīng)i。下列事實能說明反應(yīng)i達到平衡狀態(tài)的是_______。(填標號)

a．容器的體積不再改變 b．化學(xué)平衡常數(shù)不再改變 c．混合氣體的密度不再改變 d．形成1molH—O鍵，同時形成1molH—S鍵

②一定條件下，密閉容器中發(fā)生反應(yīng)i，其中COS(g)的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度(T)的關(guān)系如圖所示。則A、B、C三點對應(yīng)的狀態(tài)中，v(COS)=v(H2S)的是____________。(填標號)

③反應(yīng)ii的正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)(K)與溫度(T)的關(guān)系如圖所示，其中 表示逆反應(yīng)的平衡常數(shù)(K逆)的是__________(填“A”或“B”)。T1℃時，向容積為10L的恒容密閉容器中充入2molCOS(g)和1molH2(g)，發(fā)生反應(yīng)ii，CO的平衡轉(zhuǎn)化率為___________。

（2）過二硫酸是一種強氧化性酸，其結(jié)構(gòu)式為

①Ag+催化下，S2O82-與Mn2+在水溶液中生成SO42-和MnO4-，該反應(yīng)離子方程式____________。

②工業(yè)上可用惰性電極電解硫酸和硫酸銨混合溶液的方法制備過二硫酸銨�？偡磻�(yīng)的離子方程式為____________________________________。

（3）NaHS可用于污水處理的沉淀劑。已知：25℃時，反應(yīng)Hg2+(aq)+HS-(aq)HgS(s)+H+(aq)的平衡常數(shù)K=1.75×1038，H2S的電離平衡常數(shù)Ka1=1.0×10-7，Ka2=7.0×10-15。

①NaHS的電子式為____________________。

②Ksp(HgS)=_____________________。

Answer 1

【答案】d ABC B 33.3% 5S2O82-+2Mn2++8H2O==10SO42-+2MnO4-+16H+ 2SO42-+2H+==S2O82-+H2 4X10-53

【解析】

(1) ①由反應(yīng) i.水解反應(yīng)：COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g) △H1知反應(yīng)前后化學(xué)反應(yīng)計量數(shù)相等，所以a．容器的體積不再改變不能說明達到平衡狀態(tài)；b．化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與濃度無關(guān)，所以b．化學(xué)平衡常數(shù)不再改變不能判斷是否達到化學(xué)平衡狀態(tài)； 因為混合氣體的容積不變，所以c．混合氣體的密度不再改變不能判斷是否達到化學(xué)平衡狀態(tài)；d．因為H2O(g)、H2S(g)在等號的兩側(cè)，且系數(shù)相等，所以形成1molH—O鍵，同時形成1molH—S鍵能證明達到化學(xué)平衡狀態(tài)；故D正確；

②跟據(jù)化學(xué)反應(yīng)平均速率公式，COS和H2S的化學(xué)計量數(shù)相同，二者化學(xué)反應(yīng)速率相等，在整個反應(yīng)中，始終有v(COS)=v(H2S)，故ABC三點全部符合；

③反應(yīng)ii的焓變?yōu)椋?/span>745+580+436-339*2-1076kJ/mol=7 kJ/mol，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度升高有利于正反應(yīng)進行，所以(K逆)為B；

T1溫度時，正逆反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)相等均為1，設(shè)反應(yīng)達到平衡時轉(zhuǎn)化COS為xmol/L，則容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為：c（COS）=（0.2-x）mol/L，c（H2）=（0.1-x）mol/L，c（H2S）=xmol/L，c（CO）=xmol/L， 由K正= c（H2S）/ c（COS） c（H2）=x2/（0.2-x）（0.1-x）=1，可得x=1/15，則COS的平均轉(zhuǎn)化率為：0.2)=33.3

(2).①Ag+作為催化劑，S2O82-、Mn2+與水為反應(yīng)物，SO42-和MnO4-為生成物，同時生成H+，離子方程式為：5S2O82-+2Mn2++8H2O==10SO42-+2MnO4-+16H+；

②由題意得出反應(yīng)方程式為：H2SO4+(NH4)2SO4(NH4)2S2O8+H2↑，寫成離子反應(yīng)方程式為：2H++2SO42—S2O82-+H2↑；

(3)①S原子核外電子最外層有6個電子，其與H原子共用一對電子，從Na原子獲得一個電子，從而形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，電子式為；反應(yīng)的平衡常數(shù)k=c(H+)/c(HS-)c(Hg2+)= c(H+)c(S2-)/c(HS-)c(Hg2+)c(S2-)=1.7510-39,則Kp=Ka2/K=7.010-15/1.7510-39=4X10-53