Question

【题目】化石燃料开采、加工过程产生的H2S废气可以通过多种方法进行治理．可以制取氢气，同时回收硫单质，既廉价又环保。回答下列问题：

(1)已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H1

S(s)+ O2(g)=SO2(g) △H2

2S(s)S2(g) △H3

2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(g) △H4

则反应2H2S(g)2H2(g)+ S2(g)的△H=_____

(2)工业上采州高温热分解HzS的方法制取H2，在膜反应器中分离出H2。

在恒容密闭容器中，阻H2S的起始浓度均为0.009 mol/L控制不同温度进行H2S分解： ，实验过程中测得H2S的转化率如图所示。曲线a表示H2S的平衡转化率与温度的关系，曲线b表示不同温度F反应经过相同时间时H2S的转化率。

①在935℃时，该反应经过t s H2S的转化率达到P点数值，则在ts内用H2浓度变化表示的平均反应速率v(H2)=________。

②温度升高，平衡向____方向移动（填“正反应”“逆反应”），平衡常数____（填“增大”“减小”或“不变”）。985℃时该反应的平衡常数为________。

③随着H2S分解温度的升高，曲线b逐渐向曲线a靠近，其原因是___________。

(3)电解法治理硫化氢是先用FeCl3溶液吸收含H2S的工业废气，所得溶液用惰性电极电解，阳极区所得溶液循环利用。

①进入电解池的溶液中，溶质是____。

②阳极的电极反应式为________________。

③电解总反应的离子方程式是____________。

Answer 1

【答案】 ΔH2＋ΔH3＋ΔH4－ΔH1 mol/(L·s) 正反应 增大 8×10-4 该分解反应是吸热反应，温度升高，分解速率加快，达到平衡所需时间缩短 FeCl2、HCl Fe2+－e－== Fe3+ 2Fe2+＋2H+2Fe3+＋H2↑

【解析】（1）根据盖斯定律：②+③+④-①可得ΔH2＋ΔH3＋ΔH4－ΔH1答案为：ΔH2＋ΔH3＋ΔH4－ΔH1

（2）①由图像可知在935℃时，该反应经过ts 时H2S的转化率为10%，则v(H2)== mol/(L·s) ②由图像可知温度越高H2S的转化率越大，说明H2S的分解是吸热反应，根据勒夏特列原理，温度升高平衡向正反应方向移动，同时平衡常数增大大；985℃时H2S的起始浓度为0.009 mol/L， H2S的转化率为40%,则

开始)0.009 00

转化)0.00360.0360.0018

平衡) 0.00540.0036 0.0018

所以K==8×10-4 mol/L

③该反应是吸热反应，温度升高，化学反应速率加快，会使达到平衡所用的时间缩短，导致曲线b逐渐向曲线a靠近。答案为：① 正反应 、增大 ②8×10-4 mol/L ③ 该分解反应是吸热反应，温度升高，分解速率加快，达到平衡所需时间缩短

（4）①反应池中FeCl3与H2S反应生成硫单质、FeCl2、HCl，FeCl2和HCl进入电解池的溶液中，所以溶质为FeCl2、HCl。②电解池的阳极发生氧化反应，二价铁离子失去1个电子生成三价铁离子，电极反应式为Fe2+－e－== Fe3+。③电解氯化亚铁时，阴极发生氢离子得电子的还原反应，2H++2e-═H2↑，阳极亚铁离子发生失电子的氧化反应，2Fe2+═2Fe3++2e-，根据两极反应可写总的电解反应为：2Fe2++2H+2Fe3++H2↑。答案为：①FeCl2、HCl ②Fe2+－e－== Fe3+③2Fe2++2H+2Fe3++H2↑