Question

【题目】(1)硫化氢是一种有剧毒的气体，它的电子式为____________。

(2)最近我国科学家设计了一种协同转化装置，可以实现对天然气中和的高效去除。示意图如所示，其中电极分别为石墨烯(石墨烯包裹的)和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：

a、

b、

①光伏电池所用材料为____________(选填字母)

a. 碳化硅 b. 硅单质 c. 二氧化硅 d. 四氟化硅

②该装置的能量转化形式为_______能转化为______能再转化为______能。

③石墨烯为______(选填“正极”、“负极”、“阳极”或“阴极”)，所发生的电极反应方程式为__________________________________。

(3)硫化氢在工农业生产中也有一定的用途。和混合加热可以制得羰基硫。羰基硫可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在和温度下，在恒容密闭容器中，将一定量和混合加热并达到下列平衡：。根据图中信息，请回答问题：

①________，该反应正向_________(选填“吸热”或“放热”或“无法判断”)。

②反应前投料为_________。(已知温度下，该反应平衡常数为)。

③温度下在时刻保持其他条件不变将容器体积扩大为原来的倍，请补全到(已达平衡)时间段内的图线_________。

Answer 1

【答案】 太阳能 电能 化学能 阴极 ＜ 放热 7

【解析】

（1）硫化氢为共价化合物，原子之间通过共用电子对达到稳定结构书写电子式；

（2）①根据物质的性质与用途作答；

②该装置为光伏电池为电源的电解池；

③CO2在ZnO@石墨烯电极上转化为CO，发生得到电子的还原反应，为阴极，石墨烯电极为阳极，发生失去电子的氧化反应；

（3）根据化学反应速率与平衡图像中，“先拐先平数值大”来判断温度大小；

②温度下，设H2S的物质的量为x mol，容器体积为V，列出三段式，依据反应平衡常数计算作答。

③根据反应平衡体系可知，反应是气体体积分数不变的平衡，增大体积平衡不移动。

（1）硫化氢的电子式为：；

（2）①利用硅单质的半导体性能可制成太阳能电池，因此材料为硅单质，b项正确，

答案选b；

②该装置中，硅单质将太阳能（光能）转化为电能后，再利用电解原理将电能转化为化学能，

故答案为：太阳能；电能；化学能；

③由题中信息可知，石墨烯电极上发生氧化反应，则石墨烯电极为阳极，因此，CO2在ZnO@石墨烯电极上转化为CO，发生得到电子的还原反应，为电解池的阴极，电极反应式为CO2+H＋+2e－＝CO+H2O，

故答案为：阴极；CO2+2H＋+2e－＝CO+H2O；

（3）①对于平衡：，升高温度反应速率会加快，从图像中可以看出，；升高温度，CO的物质的量增大，平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，

故答案为：＜；放热反应；

②温度下，设H2S的物质的量为x mol，容器体积为V，则

因该反应平衡常数为，则K==0.1，则x=7,

故答案为：7；

③对于平衡：，温度下在时刻保持其他条件不变将容器体积扩大为原来的倍，平衡不移动，则CO的物质的量仍为8mol，其图像补全后为：

，

故答案为：。