题目内容
【题目】含硫化合物在工业上应用广泛，硫化物是脱硫、染料行业重要的原村料。
（1）酸工业烟道气中的SO2、CO．可用如图所示的综合循环吸收法脱除：
已知再生塔中每产生 I mol CO2（g），放出29．9的热量，则其热化学方程式为______。
（2）H2S热分解反应为：2H2S（g）
2H2（g）＋S2（g）。在恒容密闭容器中，H2S的起始浓度均为cmolL—1，控制不同温度使之分解．相同时间后测的H2S转化率曲线如图1所示：其中a为平衡时转化率、b为未平衡时转化率分别与温度的关系曲线。
①在975℃：t秒时反应达到平衡，则平衡前反应的平均速率v（S2）＝_____（用含c、t的代数式表示）。
②请说明随温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因：______________。
（3）725℃时，H2S的电离平衡常数K＝1．3×10-7、Ka2＝7．0×10-15。用NaOH溶液吸收H2S气体得到pH＝10的Na2S溶液，在此过程中水的电离程度将______(填“增大”、“减小”或”不变”）；此时溶液中
=_____________________
（4）加热Na2S溶液可以生成Na2S2O3，NaOH和H2，温度升高时还可生成Na2SO4，图2是含3 mol Na2S的溶液在不同温度下反应，生成H2物质的量与反应时间的关系。分析图象，完全反应后生成Na2S2O3物质的量最多的是______（填”c”或”d“）点：不考虑离子的水解，则c点溶液中浓度最高的阴离子为______（写化学式），S2O32—的物质的量为_______。
【答案】Na2SO4(s)＋4CO(g)==Na2S(s)＋4CO2(g) △H＝－119.6kJ·mol－1或：1/4Na2SO4(s)＋CO(g)==1/4Na2S(s)＋CO2(g) △H＝－29.9kJ·mol－1 0.2c/t mol·L－1·s－1 温度升高，反应加快，达到平衡所需时间变短 增大 7.0×10－5 d SO42－ 0.5 mol
【解析】
（1）根据图所示，再生塔中发生的反应是Na2SO4＋4CO=4CO2＋Na2S，生成4molCO2时放出的热量为4×29.9kJ=119.6kJ，该反应的热化学方程式为Na2SO4(s)＋4CO(g)==Na2S(s)＋4CO2(g) △H＝－119.6kJ·mol－1；
（2）①达到平衡前，消耗H2S的浓度为0.4cmol·L－1，同时生成S2浓度为0.4c/2mol·L－1=0.2cmol·L－1，根据化学反应速率的数学表达式，v(S2)=0.2c/tmol/(L·s)；
②随着温度升高，化学反应速率增大，达到平衡所需时间变短，曲线b向曲线a逼近；
（3）NaOH为强碱，对水的电离产生抑制，Na2S为强碱弱酸盐，S2－水解促进水的电离，因此用NaOH溶液吸收H2S气体生成Na2S的过程中，水的电离程度增大；c(S2－)/c(HS－)=c(S2－)×c(H＋)/[c(HS－)×c(H＋)]=7.0×10－15/10－15=7.0×10－5；
（4）温度升高，生成Na2SO4，c点温度高于d点温度，一部分S生成Na2SO4，因此生成Na2S2O3物质的量最多的是d点；根据反应，硫元素的化合价升高，H元素的化合价降低，令生成Na2S2O3的物质的量为xmol，根据硫元素守恒，Na2SO4物质的量为(3－2x)mol，根据得失电子守恒守恒，得出2xmol×4＋(3－2x)mol×8=10mol×2，解得x=0.5，即Na2S2O3的物质的量为0.5mol，Na2SO4的物质的量为2mol，c点溶液中浓度最高的阴离子是SO42－；S2O32－的物质的量为0.5mol。
