题目内容
【题目】（I）研究大气中含硫化合物（主要是 SO2 和 H2S）的转化具有重要意义。
（1）工业上采用高温热分解H2S的方法制取H2，在膜反应器中分离H2，发生的反应为： 2H2S(g) 
2H2(g)＋S2(g) ΔH
已知：①H2S(g) H2(g)＋S(g) ΔH1； ②2S(g) S2(g) ΔH2。
则 ΔH＝________________(用含 ΔH1、ΔH2的式子表示)。
（2）土壤中的微生物可将大气中 H2S 经两步反应氧化成 SO42-，两步反应的能量变化示意图如下：
1mol H2S(g)全部氧化成SO42-(aq)的热化学方程式为________________。
（II）100℃时，在1L恒温恒容的密闭容器中，通入0.1mol N2O4，发生反应：N2O4(g) 
2NO2(g) ΔH＝＋57.0kJ·mol－1，NO2和N2O4的浓度随时间变化情况如图所示。
（3）在0~60s内，以N2O4表示的平均反应速率为__________mol·L－1·s－1。
（4）根据图中有关数据，计算100℃时该反应的平衡常数K1＝__________。若其他条件不变，升高温度至120℃，达到新平衡时的平衡常数是K2，则K1_____K2(填“>”、“<”或“＝”)。
（III）向容积为2L的密闭容器中通入一定量的CO和H2O，发生反应：CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g)。
（5）下列说法能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据的是____(填字母序号)。
A.容器内CO、H2O、CO2、H2的浓度之比为1：1：1：1
B.CO的消耗速率与H2的消耗速率相等
C.容器内压强保持不变
D.混合气体的密度保持不变
（6）保持其他条件不变：在VL密闭容器中通入10molCO和10molH2O(g)发生上述反应，在T℃达到平衡，然后急速除去水蒸气(除水蒸气时其他各成分的物质的量不变)，将混合气体燃烧，测得放出的热量为2842kJ(已知CO的燃烧热为283kJ·mol－1，H2的燃烧热为286kJ·mol－1)，则T℃平衡常数K＝______。（精确到小数点后两位）
【答案】2ΔH1+ ΔH2 H2S(g)+2O2(g) =SO42-(aq)+2H+(aq) ΔH =－806.39 kJ·mol-1 1×10-3 0.36 < B 0.44
【解析】
（1）利用盖斯定律计算；
（2）根据图像写出两步的热化学方程式，再根据盖斯定律即得；
（3）根据v=
计算；
（4）根据平衡常数的表达式和图像计算；因为该反应的焓变△H>0，升高温度，k增大；
（5）根据平衡后正逆反应速率相等，变量不在发生改变分析；
（6）根据放出的热量计算出CO和氢气的物质的量，在计算平衡常数。
（1）已知：①H2S(g) 
H2(g)＋S(g) ΔH1； ②2S(g) S2(g) ΔH2，根据盖斯定律①×2+②得2H2S(g) 2H2(g)＋S2(g) ΔH＝2ΔH1+ ΔH2；
答案：2ΔH1+ ΔH2；
（2）由图可知，第一步热化学反应为：H2S（g）+0.5O2（g）=S（s）+H2O（g）△H=－221.19 kJmol-1；第二步反应为：S（s）+1.5O2（g）+H2O（g）=2H+（aq）+SO42-（aq））△H=-585.20 kJmol-1；依据盖斯定律，第一步与第二步方程式相加得：H2S(g)+2O2(g) =SO42-(aq)+2H+(aq) ΔH =－806.39 kJ·mol-1；
答案：H2S(g)+2O2(g) =SO42-(aq)+2H+(aq) ΔH =－806.39 kJ·mol-1；
（3）由甲图可知，在60s时，N2O4的浓度为0.04 mol·L-1，所以N2O4表示的平均反应速率为v=(0.1-0.04) mol·L-1÷60s=1×10-3 mol·L-1·s-1；
答案：1×10-3；
（4）甲图可知在反应到60s时，反应物和生成物的浓度保持不变，所以此时反应达平衡，平衡常数K1=
=
=0.36mol.L-1.s-1；因为该反应的焓变△H>0，所以是个吸热反应，所以升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大，k1<k2；
答案：0.36；<；
（5）A.容器内CO、H2O、CO2、H2的浓度之比为1：1：1：1时，反应不一定达到了平衡，故A错误；
B.CO的消耗速率代表正反应速率，H2的消耗速率代表逆反应速率，二者速率比等于化学计量数之比，因此反应达到了平衡，故B正确；
C.因为反应前后气体的总物质的量始终不变，故容器内压强反应中始终不变，不能判断是否达到平衡，故C错误；
D.反应过程中，混合气体的密度始终保持不变，不能判断是否达到平衡，故D错误；
答案：B；
（6）根据方程式的系数可以看出，如果假设生成氢气为xmol，则一氧化碳剩余（10-x）mol，根据燃烧放出的热量列出方程：286x+283（10-x）=2842，解得x=4，所以达到平衡时，一氧化碳、水蒸气的物质的量分别为6mol，氢气、二氧化碳的物质的量分别为4mol。又由于反应前后气体化学计量数相等，在平衡常数的表达式中，容器的体积可以约去，k=
=
=0.44。
答案：0.44。
黄冈小状元解决问题天天练系列答案
【题目】金属钛性能优越，被称为继铁、铝之后的“第三金属”。钛铁矿(主要成分为FeTiO3，含少量Fe2O3、SiO2等杂质)可用来制备TiO2，同时得到副产品绿矾(FeSO4·7H2O)，工艺流程如图所示：
已知：①FeTiO3＋2H2SO4＝FeSO4＋TiOSO4＋2H2O
②TiO2＋易水解，只能存在于强酸性溶液中
（1）酸浸I中Fe2O3与稀硫酸反应的离子方程式：_____________________。
（2）过程II中加入适量铁屑的目的是_____________________________。
（3）分离III中步骤②得到绿矾的操作是__________________________。
（4）由滤液IV提取TiO2的过程如下：
①请用化学平衡移动原理解释滤液加热煮沸的目的：_______________。
②由2Mg＋TiCl4→Ti＋2MgCl2反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti，依据如表信息，需加热的温度略高于______℃即可。
TiCl4 | Mg | MgCl2 | Ti | |
熔点/℃ | -26.0 | 648.8 | 714 | 1667 |
沸点/℃ | 136.4 | 1090 | 1412 | 3287 |
