题目内容
12．物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要视角．硫及其化合物与价态变化为坐标的二维转化关系如图1所示．完成下列填空：
（1）图1中X的水溶液在空气中放置易变浑浊，写出反应的化学方程式：2H2S+O2=2S↓+2H2O；
（2）下列物质用于Na2S203制备，从氧化还原反应的角度分析，理论上有可能实现的方案是（选填编号）bd．
a．Na2S+S b．Z+S C．Na2S03+Y d．NaHS+NaHS03
（3）请补充完整焙烧明矾的化学方程式：
4KAl（SO4）2.12H2O+3S═2K2SO4+2Al2O3+9SO2↑+48H2O
（4）研究反应Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S+SO2+H20的速率时，下列方案合理的是b．
a．测定一段时间内生成S02的体积，得出该反应的速率
b．研究浓度、温度等因素对该反应速率的影响，比较反应出现浑浊的时间
c．用Na2S2O3（S）分别与浓、稀硫酸反应，研究浓度对该反应速率的影响
（5）治理含CO、SO2的烟道气，以铝钒土做催化剂，将CO、SO2在380℃时转化为S和一种无毒气体．己知：
①硫的熔点：112.8℃、沸点：444.6℃；
②反应每得到Imol硫，放出270kJ的热量．写出该治理烟道气反应的热化学方程式2CO（g）+SO2（g）=S（l）+2CO2 （g）△H=-270kJ/mol．
⑧一定条件下，将CO与SO2以体积比为4：1置于恒容密闭容器中发生上述反应，下列选项能说明反应达到平衡状态的是cd（填写字母序号）．
a．v （CO）：v（SO2）=2：1 b．平衡常数不变
c．气体密度不变 d．C02和S02的体积比保持不变
测得上述反应达平衡时，混合气体中CO的体积分数为$\frac{7}{11}$，则SO2的转化率为60%．
（6）其他条件相同、催化剂不同时，上述反应中SO2的转化率随反应温度的变化如图2．不考虑催化剂价格因素，生产中选铝矾土做催化剂的主要原因是铝钒土作催化剂，在相对较低温度下，单位时间内获得较高的SO2转化率，能耗小．
分析 （1）X为H2S，H2S在空气中变浑浊是因为被氧气氧化为S；
（2）Na2S2O3中S为+2价，从氧化还原的角度分析，反应物中S元素化合价必须分别大于2和小于2；
（3）由原子和元素守恒可知，缺项为水，结合电子、原子守恒配平；
（4）硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成了单质硫，溶液变浑浊，反应速率越快，出现浑浊时间越短；
（5）②反应每得到1mol硫，放出270kJ的热量，以此书写热化学方程式；③反应达到平衡状态时正逆反应速率相等，各组分浓度保持不变，据此分析；利用三段式法计算二氧化硫的转化率．
（6）由图可知，相同条件下铝钒土作催化剂时，二氧化硫的转化率最大．
解答 解：（1）X为H2S，H2S在空气中变浑浊是因为被氧气氧化为S，反应的化学方程式为2H2S+O2=2S↓+2H2O，
故答案为：2H2S+O2=2S↓+2H2O；
（2）Na2S2O3中S为+2价，从氧化还原的角度分析，反应物中S元素化合价必须分别大于2和小于2，a中S化合价都小于2，c中S的化合价都大于2，bd符合题意，
故答案为：bd；
（3）由原子和元素守恒可知，缺项为水，反应中S元素的化合价由+6价降低为+4价，S元素的化合价由0升高为+4价，结合电子、原子守恒可知反应为4KAl（SO4）2•12H2O+3S$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2K2SO4+2Al2O3+9SO2↑+48H2O，
故答案为：4；3；2；2；9；48H2O；
（4）根据硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成了单质硫，溶液变浑浊，可以判断反应速率快慢，反应速率越快，出现浑浊时间越短，
故答案为：b；
（5）②反应每得到1mol硫，放出270kJ的热量，热化学方程式为2CO（g）+SO2（g）=S（l）+2CO2 （g）△H=-270kJ/mol，
故答案为：2CO（g）+SO2（g）=S（l）+2CO2 （g）△H=-270kJ/mol；
③a．CO和SO2的速率之比始终等于化学计量数之比，其无法判断反应是否达到平衡状态，故a错误；
b．温度不变平衡常数始终不变，平衡常数不变不能说明反应达到平衡状态，故b错误；
c．容器体积不变，S为固态，反应正向进行气体体积减小，当气体质量不变时，说明各组分浓度不变，反应达到平衡状态，故c正确；
d．CO2和SO2的体积比保持不变说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故d正确；
由 2CO（g）+SO2 （g）═S（s）+2CO2（g）
反应前（mol） 4 1 0 0
转化了（mol） 2x x x 2x
平衡后（mol） 4-2x 1-x x 2x
混合气体中CO的体积分数为$\frac{7}{11}$，则有$\frac{4-2x}{4-2x+1-x+2x}$=$\frac{7}{11}$，x=0.6，
所以SO2的转化率为$\frac{0.6}{1}$×100%=60%，
故答案为：cd；60%．
（6）由图可知，生产中选铝钒土做催化剂的主要原因是铝钒土作催化剂，在相对较低温度下，单位时间内获得较高的SO2转化率，能耗小，
故答案为：铝钒土作催化剂，在相对较低温度下，单位时间内获得较高的SO2转化率，能耗小．
点评 本题考查较综合，涉及非金属性比较、氧化还原反应、反应速率及热化学方程式、化学平衡状态的判断、转化率计算等，侧重反应原理中高频考点的考查，综合性较强，题目难度中等．
阅读快车系列答案| A． | Cu溶于稀HNO3：3Cu+2NO${\;}_{3}^{-}$+8H+═3Cu2++2NO↑+4H2O | |
| B． | （NH4）2Fe（SO4）2溶液与过量NaOH溶液反应制Fe（OH）2：Fe2++2OH-═Fe（OH）2↓ | |
| C． | 用CH3COOH溶解CaCO3：CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑ | |
| D． | AlCl3溶液中加入过量稀氨水：Al3++4NH3•H2O═AlO${\;}_{2}^{-}$+4NH${\;}_{4}^{+}$+2H2O |
已知2NO2（g）═N2O4（g）△H（298K）=-52.7kJ•mol-1，某课外活动小组为了探究温度和压强对化学平衡的影响，做了如下两组实验：
| A． | 聚乳酸可用作手术缝合纱线、缓释药物材料 | |
| B． | 含钙、钡、铂等金属元素的物质有绚丽的颜色，可用于制造焰火 | |
| C． | 福尔马林用于标本的制作是利用了使蛋白质变性的性质 | |
| D． | 在清理厕所时洁厕灵和84消毒液不能混用，否则可能发生中毒现象 |
| A． | ①是其他条件一定时，反应速率随温度变化的图象，则正反应△H＞0 | |
| B． | ②是在平衡体系的溶液中溶入少量KCl晶体后，化学反应速率随时间变化的图象 | |
| C． | ③是在有无催化剂存在条件下，建立平衡过程的图象，b是使用催化剂时的曲线 | |
| D． | ④是一定条件下，向含有一定量A的恒容密闭容器中逐渐加入B，达平衡时A的转化率的图象 |