硫的化合物在科研、生活及化学工业中具有重要的应用。
(1)在废水处理领域中,H2S或Na2S能使某些金属离子生成极难溶的硫化物而除去。25℃,在0.10 mol•L-1H2S溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与c(S2-)关系如下表(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。
pH |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
c(S2-)/ mol•L-1 |
1.4×10-15 |
1.4×10-11 |
6.8×10-8 |
1.3×10-5 |
1.3×10-3 |
某溶液含0.020 mol•L-1Mn2+、0.1 mol•L-1H2S,当溶液的pH=5时,Mn2+开始沉淀,则MnS的溶度积=________________。
(2)工业上采用高温分解H2S制取氢气,其反应为2H2S(g)2H2(g)+S2(g) △H1,在膜反应器中分离出H2。
①已知:H2S(g)H2(g)+S(g) △H2,2S(g)
S2(g)△H3。则△H1=_______(用含△H2、△H3的式子表示。
②在密闭容器中,充入0.10molH2S(g),发生反应2H2S(g)2H2(g)+S2(g),控制不同的温度和压强进行实验。结果如图所示。
图中压强p1、p2、p3由大到小的顺序为_______________,理由是_________________。若容器的容积为2.0L,则压强为p3,温度为950℃时,反应经3h达到平衡,则达到平衡时v(S2)=__________;若压强p2=7.2MPa,温度为975℃时,该反应的平衡常数Kp=_____________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数),若保持压强不变,升温到1000℃时,则该反应的平衡常数___________(填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)工业上用惰性电极电解KHSO4饱和溶液制取H2O2,示意图如图所示:
①低温电解饱和KHSO4溶液时阳极的电极反应式为_________________。
②K2S2O8水解时生成H2O2和KHSO4,该反应的化学方程式为_________________。
写出下列物质的电离方程式
Na2SO4:____________________________________
Ba(OH)2:______________________________
H2SO4:_________________________________;
微粒AX2-核外有18个电子,则它的核电荷数为 ,核内中子数为 。
甲醇是重要的化工原料,又可称为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);△H1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g);△H2
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g);△H3
回答下列问题:
(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:
化学键 |
H-H |
C-O |
CO的键能 |
H-O |
C-H |
E/(kJ.mol-1) |
436 |
343 |
1076 |
465 |
413 |
由此计算△H1= kJ.mol-1,已知△H2=-58kJ.mol-1,则△H3= kJ.mol-1
(2)反应①的化学平衡常数K的表达式为 ;图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为 (填曲线标记字母),其判断理由是 。
|
在一个温度和体积不变的容器中,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图1所示。(SO2(g)+1/2O2(g)SO3(g) ΔH=-98.45kJ·mol-1)
(1)硫燃烧的热化学方程式为:__________________。
(2)恒容条件下,下列措施中能使n(SO2)/ n(SO3)比图1所示情况减小的有____________。
A.降低温度 | B.充入He | C.再充入1 mol SO2(g)和1 mol O2(g) | D.使用催化剂 |
(3)恒温恒容时,图1中II到III反应放出的热量比1 mol SO2和2 mol O2充分反应放出的热量__________
(填 “多”、“少”或“相等”)。
(4)某SO2(g)和O2(g)体系,时间t1达到平衡后,改变某一外界条件,反应速率v与时间t的关系如图2所示,若不改变SO2(g)和O2(g)的量,则图中t2时引起平衡移动的条件可能是_____________;图中表示平衡混合物中SO3的含量最高的一段时间是_____________。(如t1~t2、t3~t4、t5~t6、t6~t7等)
用一种试剂除去下列各物质中的杂质(括号内的物质)。写出所用试剂及反应的离子方程式。
(1)BaCl2(HCl):试剂 ,离子方程式 。
(2)O2(CO2):试剂 ,离子方程式 。
(3)SO42-(CO32-):试剂 ,离子方程式 。
(4)Cu粉(Al粉):试剂 ,离子方程式 。