题目内容
利用化石燃料开采、加工过程产生的H2S废气制取氢气，既价廉又环保．
（1）工业上可用组成为K2O?M2O3?2RO2?nH2O的无机材料纯化制取的氢气
①已知元素M、R均位于元素周期表中第3周期，两种元素原子的质子数之和为27，则R的原子结构示意图为
②常温下，不能与M单质发生反应的是
a．CuSO4溶液 b．Fe2O3 c．浓硫酸 d．NaOH溶液 e．Na2CO3固体
（2）利用H2S废气制取氢气来的方法有多种
①高温热分解法
已知：H2S（g）?H2（g）+1/2S2（g）
在恒温密闭容器中，控制不同温度进行H2S分解实验．以H2S起始浓度均为cmol?L-1测定H2S的转化率，结果见右图．图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线，b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率．据图计算985℃时H2S按上述反应分解的平衡常数K=
②电化学法
该法制氢过程的示意图如右．反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式，其目的是
分析：（1）①M为+3价，R为+4价，均为第三周期元素，则M为Al，R为Si，Si的质子数为14；
②M为Al具有还原性，能与具有氧化性的物质发生反应；
（2）①K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比；温度的升高，曲线b向曲线a逼近，反应速率加快；
②反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式，可增大反应物接触面积；反应池中发生氧化还原反应；电解池中亚铁离子失去电子，氢离子得到电子，以此来解答．
②M为Al具有还原性，能与具有氧化性的物质发生反应；
（2）①K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比；温度的升高，曲线b向曲线a逼近，反应速率加快；
②反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式，可增大反应物接触面积；反应池中发生氧化还原反应；电解池中亚铁离子失去电子，氢离子得到电子，以此来解答．
解答：解：（1）①M为+3价，R为+4价，均为第三周期元素，
则M为Al，R为Si，Si的质子数为14，其原子结构示意图为
，故答案为：；
②M为Al具有还原性，能与具有氧化性的物质发生反应，如a、c，还能与d中NaOH溶液反应生成氢气，而高温下与氧化铁反应，与碳酸钠不反应，故答案为：be；
（2）①以H2S起始浓度均为cmol?L-1测定H2S的转化率，985℃时H2S的转化率为40%，则
H2S（g）?H2（g）+1/2S2（g）
开始 c 0 0
转化0.4c 0.4c 0.2c
平衡0.6c 0.4c 0.2c
K=
=
；
温度的升高，曲线b向曲线a逼近，反应速率加快，达到平衡时的时间缩短，
故答案为：
；温度升高，反应速率加快，达到平衡所需的进间缩短；
②反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式，可增大反应物接触面积；反应池中发生氧化还原反应为H2S+2FeCl3=2FeCl2+S↓+2HCl；电解池中亚铁离子失去电子，氢离子得到电子，电解总反应的离子方程式为2Fe2++2H+
2Fe3++H2↑，
故答案为：增大反应物接触面积，使反应更充分；H2S+2FeCl3=2FeCl2+S↓+2HCl；2Fe2++2H+
2Fe3++H2↑．
则M为Al，R为Si，Si的质子数为14，其原子结构示意图为
，故答案为：；②M为Al具有还原性，能与具有氧化性的物质发生反应，如a、c，还能与d中NaOH溶液反应生成氢气，而高温下与氧化铁反应，与碳酸钠不反应，故答案为：be；
（2）①以H2S起始浓度均为cmol?L-1测定H2S的转化率，985℃时H2S的转化率为40%，则
H2S（g）?H2（g）+1/2S2（g）
开始 c 0 0
转化0.4c 0.4c 0.2c
平衡0.6c 0.4c 0.2c
K=
0.4c×
| ||
| 0.6c |
| 2 |
| 3 |
| 0.2C |
温度的升高，曲线b向曲线a逼近，反应速率加快，达到平衡时的时间缩短，
故答案为：
| 2 |
| 3 |
| 0.2C |
②反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式，可增大反应物接触面积；反应池中发生氧化还原反应为H2S+2FeCl3=2FeCl2+S↓+2HCl；电解池中亚铁离子失去电子，氢离子得到电子，电解总反应的离子方程式为2Fe2++2H+
| ||
故答案为：增大反应物接触面积，使反应更充分；H2S+2FeCl3=2FeCl2+S↓+2HCl；2Fe2++2H+
| ||
点评：本题以硫化氢为载体考查物质的性质、影响反应速率的因素、化学平衡、电化学等，题目综合性强，难度较大，注重了高考常考考点的考查，注意知识的迁移应用和信息的处理．
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