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，既廉价又环保。
（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_________（填序号）
a．CuSO4溶液 b．Fe2O3 c．浓硫酸 d．NaOH 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+
S2(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c mol·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=________；说明温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因：___________
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___________；反应池中发生反应的化学方程式为_____________________。反应后的溶液进入电解池，电解总反应的离子方程式为_______________________。
（1）①
②b、e
（2）①
温度升高，反应速率加快，达到平衡所需的进间缩短（或其它合理答案）
②增大反应物接触面积，使反应更反分
H2S + 2FeCl3 = 2FeCl2 + S↓ + 2HCl 2Fe2＋+2H＋
2Fe3＋+H2↑
解析（1）根据M、R两元素的质子数之和为27，可以推知为Al和Si，再由M为+3价，R为+4价，可以确定R为Si；M为铝具有两性，既可以和酸反应，又能与碱反应，常温下不能与Fe2O3和Na2CO3反应，特别注意，常温下与浓硫酸发生钝化，钝化不是不反应而是发生强烈的氧化还原反应，生成了致密的氧化膜，阻止进一步反应。
（2）①985℃，转化率为40%，
H2S(g) = H2 + S2(g)
起始 c 0 0
反应 0.4c 0.4c 0.2c
平衡 0.6c 0.4c 0.2c
K=
b向a逼近的原因为温度升高反应速率加快，达到平衡所需的时间缩短。
②采用气液逆流是保证有充足的接触时间和接触面积，反应更加充分。
【考点定位】考查化学反应基本概念和基本原理，涉及物质结构理论、化学反应速率和化学平衡理论、电化学相关知识等。
出彩同步大试卷系列答案
S2(g)
