题目内容
中国尿素合成塔（尿塔）使用寿命仅为欧美国家的
．为此北京钢铁研究 院对四川泸天化尿塔腐蚀过程进行研究，得出下列腐蚀机理：
（1）H2S来自合成尿素的天然气．在380K、体积为2L的密闭容器中，存在如下反应：H2（g）+S（s）?H2S（g）△H═+21.5kJ/mol．反应达到平衡时H2、S、H2 S的物质的量均为3mol，则380K时该反应的化学平衡常数为 ；下列对该反应分析正确的是 （填字母序号）．
（2）在反应I中发生的化学反应为 ．
（3）研究发现反应II是分别以Fe、FeS为电极，以水膜为电解质溶液的电化学腐蚀，其 负极为 ；
已知：Fe（s）+S（s）═FeS（s）△H1═-2.5akJ/mol；S（s）+O2（g）═SO2（g）△H2═-5akJ/mol9；
4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s）△H3═-6akJ/mol？则反应II的热化学方程式为
（4）已知H2S2O3的K1=2.2×10-1、K2=2.8×10-2．Na2S2O3水溶液呈 性，该 溶液中电荷守恒式为 ；反应IY的反应类型为 ；该反应 （填“能”或“不能”） 说明FeS溶解性强于FeS2O3
（5）泸天化尿塔的最终腐蚀产物为 ；为了有效防腐，北钢建议泸天化在生产中用 CuSO4溶液“脱硫（H2S）”，其中涉及的离子方程式为 ．
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（1）H2S来自合成尿素的天然气．在380K、体积为2L的密闭容器中，存在如下反应：H2（g）+S（s）?H2S（g）△H═+21.5kJ/mol．反应达到平衡时H2、S、H2 S的物质的量均为3mol，则380K时该反应的化学平衡常数为
（2）在反应I中发生的化学反应为
（3）研究发现反应II是分别以Fe、FeS为电极，以水膜为电解质溶液的电化学腐蚀，其 负极为
已知：Fe（s）+S（s）═FeS（s）△H1═-2.5akJ/mol；S（s）+O2（g）═SO2（g）△H2═-5akJ/mol9；
4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s）△H3═-6akJ/mol？则反应II的热化学方程式为
（4）已知H2S2O3的K1=2.2×10-1、K2=2.8×10-2．Na2S2O3水溶液呈
（5）泸天化尿塔的最终腐蚀产物为
分析：（1）反应前后气体的体积不变，用平衡时H2、H2S的物质的量代入平衡常数表达式k=
计算；
A．该反应正反应是吸热反应，温度升高平衡向正反应移动，平衡常数增大；
B．增大压强平衡不移动，但容器体积减小；
C．升高温度反应速率加快；
D．增大硫化氢的浓度，等效为增大压强，平衡不移动，各组分的含量不变；
（2）由流程图可知，反应I中铁与硫化氢、氧气反应生成FeS与水；
（3）由流程图可知，反应II中FeS与氧气反应生成氧化铁与二氧化硫，原电池负极发生氧化反应；
根据盖斯定律，由已知热化学方程式乘以适当的系数进行加减构造目标热化学方程式；
（4）由电离平衡常数可知，H2S2O3属于弱酸，Na2S2O3为强碱弱酸盐，溶液呈碱性；
阳离子带的电离等于阴离子带的电离，结合溶液中含有的离子书写；
反应Ⅳ是H2S2O3与FeS反应生成FeS2O3与H2S，反应由于生成硫化氢，不能说明FeS溶解性更强；
（5）由流程图可知，最终腐蚀产物为Fe2O3与FeS2O3；
硫化氢与硫酸铜反应生成硫化铜沉淀与硫酸．
| c(H2S) |
| c(H2) |
A．该反应正反应是吸热反应，温度升高平衡向正反应移动，平衡常数增大；
B．增大压强平衡不移动，但容器体积减小；
C．升高温度反应速率加快；
D．增大硫化氢的浓度，等效为增大压强，平衡不移动，各组分的含量不变；
（2）由流程图可知，反应I中铁与硫化氢、氧气反应生成FeS与水；
（3）由流程图可知，反应II中FeS与氧气反应生成氧化铁与二氧化硫，原电池负极发生氧化反应；
根据盖斯定律，由已知热化学方程式乘以适当的系数进行加减构造目标热化学方程式；
（4）由电离平衡常数可知，H2S2O3属于弱酸，Na2S2O3为强碱弱酸盐，溶液呈碱性；
阳离子带的电离等于阴离子带的电离，结合溶液中含有的离子书写；
反应Ⅳ是H2S2O3与FeS反应生成FeS2O3与H2S，反应由于生成硫化氢，不能说明FeS溶解性更强；
（5）由流程图可知，最终腐蚀产物为Fe2O3与FeS2O3；
硫化氢与硫酸铜反应生成硫化铜沉淀与硫酸．
解答：解：（1）反应前后气体的体积不变，用平衡时H2、H2S的物质的量代替浓度计算，故该反应的平衡常数k=
=
=1，
A．该反应正反应是吸热反应，温度升高平衡向正反应移动，平衡常数增大，图象与实际相符合，故A正确；
B．增大压强平衡不移动，但容器体积减小，硫化氢的浓度增大，故B正确；
C．升高温度反应速率加快，图象中正反应速率不变，故C错误；
D．增大硫化氢的浓度，等效为增大压强，平衡不移动，各组分的含量不变，图象与实际不相符，故D错误；
故答案为：1；AB；
（2）由流程图可知，反应I中铁与硫化氢、氧气反应生成FeS与水，反应方程式为：2Fe+2H2S+O2=2FeS+2H2O，
故答案为：2Fe+2H2S+O2=2FeS+2H2O；
（3）由流程图可知，反应II中FeS与氧气反应生成氧化铁与二氧化硫，FeS发生氧化反应，为负极；
已知：①Fe（s）+S（s）═FeS（s）△H1═-2.5akJ/mol；
②S（s）+O2（g）═SO2（g）△H2═-5akJ/mol9；
③4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s）△H3═-6akJ/mol
根据盖斯定律，③-①×4+②×4得：4FeS（s）+7O2（g）═2Fe2O3（s）+4SO2（g）△H=-16akJ/mol
故答案为：4FeS（s）+7O2（g）═2Fe2O3（s）+4SO2（g）△H=-16akJ/mol；
（4）由电离平衡常数可知，H2S2O3属于弱酸，Na2S2O3为强碱弱酸盐，溶液呈碱性；
阳离子带的电离等于阴离子带的电离，故c（Na+）+c（H+）=2c（S2O32-）+c（HS2O3-）+c（OH-）；
反应Ⅳ是H2S2O3与FeS反应生成FeS2O3与H2S，方程式为：H2S2O3+FeS=FeS2O3+H2S↑，符合复分解反应，反应能进行由于生成硫化氢气体，不能说明FeS溶解性更强，
故答案为：碱；c（Na+）+c（H+）=2c（S2O32-）+c（HS2O3-）+c（OH-）；复分解反应；不能；
（5）由流程图可知，最终腐蚀产物为Fe2O3、FeS2O3；
硫化氢与硫酸铜反应生成硫化铜沉淀与硫酸，反应离子方程式为：Cu2++H2S=CuS↓+2H+，
故答案为：Fe2O3、FeS2O3；Cu2++H2S=CuS↓+2H+．
| c(H2S) |
| c(H2) |
| 3mol |
| 3mol |
A．该反应正反应是吸热反应，温度升高平衡向正反应移动，平衡常数增大，图象与实际相符合，故A正确；
B．增大压强平衡不移动，但容器体积减小，硫化氢的浓度增大，故B正确；
C．升高温度反应速率加快，图象中正反应速率不变，故C错误；
D．增大硫化氢的浓度，等效为增大压强，平衡不移动，各组分的含量不变，图象与实际不相符，故D错误；
故答案为：1；AB；
（2）由流程图可知，反应I中铁与硫化氢、氧气反应生成FeS与水，反应方程式为：2Fe+2H2S+O2=2FeS+2H2O，
故答案为：2Fe+2H2S+O2=2FeS+2H2O；
（3）由流程图可知，反应II中FeS与氧气反应生成氧化铁与二氧化硫，FeS发生氧化反应，为负极；
已知：①Fe（s）+S（s）═FeS（s）△H1═-2.5akJ/mol；
②S（s）+O2（g）═SO2（g）△H2═-5akJ/mol9；
③4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s）△H3═-6akJ/mol
根据盖斯定律，③-①×4+②×4得：4FeS（s）+7O2（g）═2Fe2O3（s）+4SO2（g）△H=-16akJ/mol
故答案为：4FeS（s）+7O2（g）═2Fe2O3（s）+4SO2（g）△H=-16akJ/mol；
（4）由电离平衡常数可知，H2S2O3属于弱酸，Na2S2O3为强碱弱酸盐，溶液呈碱性；
阳离子带的电离等于阴离子带的电离，故c（Na+）+c（H+）=2c（S2O32-）+c（HS2O3-）+c（OH-）；
反应Ⅳ是H2S2O3与FeS反应生成FeS2O3与H2S，方程式为：H2S2O3+FeS=FeS2O3+H2S↑，符合复分解反应，反应能进行由于生成硫化氢气体，不能说明FeS溶解性更强，
故答案为：碱；c（Na+）+c（H+）=2c（S2O32-）+c（HS2O3-）+c（OH-）；复分解反应；不能；
（5）由流程图可知，最终腐蚀产物为Fe2O3、FeS2O3；
硫化氢与硫酸铜反应生成硫化铜沉淀与硫酸，反应离子方程式为：Cu2++H2S=CuS↓+2H+，
故答案为：Fe2O3、FeS2O3；Cu2++H2S=CuS↓+2H+．
点评：本题考查化学工艺流程、化学平衡常数、化学平衡影响因素、热化学方程式等常用化学用语、盐类水解等，题目综合性较大，难度中等，是对学生综合能力的考查，是一道不错的能量考查题目．
练习册系列答案
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H2S(g) △H=＋21．6kJ·mol－1。反应达到平衡时H2、S、H2 S的物质的量均为3 mol，则380 K时该反应的化学平衡常数为______；下列对该反应分析正确的是______(填字母序号)。