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3.已知H2的燃烧热为285.8kJ•mol-1,S的燃烧热为296kJ•mol-1,H2S气体燃烧热为561.7kJ•mol-1(H2S气体完全燃烧生成物是SO2和水),则硫与氢气反应的热化学方程式为H2(g)+S(s)=H2S(g)△H=-20.1 kJ•mol-1,依据“焓判据”判定此反应是自发(填:“自发”或“非自发”)反应.

分析 氢气的燃烧热热化学方程式为:①H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=H2O(l)△H=-285.8 kJ/mol,S的燃烧热为296kJ•mol-1,S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-296kJ•mol-1,③H2S气体燃烧热为561.7kJ•mol-1,热化学方程式为:②H2S(g)+$\frac{3}{2}$O2(g)=H2O(l)+SO2(g),△H=-561.7kJ•mol-1,根据盖斯定律,①+②-③得到H2(g)+S(s)=H2S(g),据此计算硫与氢气反应的焓变,根据放热反应有利于反应自发进行来回答.

解答 解:氢气的燃烧热热化学方程式为:①H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=H2O(l)△H=-285.8 kJ/mol,S的燃烧热为296kJ•mol-1,S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-296kJ•mol-1,③H2S气体燃烧热为561.7kJ•mol-1,热化学方程式为:②H2S(g)+$\frac{3}{2}$O2(g)=H2O(l)+SO2(g),△H=-561.7kJ•mol-1,根据盖斯定律,得到H2(g)+S(s)=H2S(g),△H=-20.1 kJ•mol-1,放热反应有利于反应自发进行,
故答案为:H2(g)+S(s)=H2S(g)△H=-20.1 kJ•mol-1;自发.

点评 本题考查学生盖斯定律的应用和反应能否自发进行的条件来判断,据此回答.

练习册系列答案
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16.羰基硫(O=C=S)广泛存在于以煤为原料的各种化工原料气中,能引起催化剂中毒、化学产品质量下降和大气污染.羰基硫的氢解反应和水解反应是两种常用的脱硫方法,其反应式分别为:
①氢解反应:COS(g)+H2(g)?H2S(g)+CO(g)△H1=+7KJ•mol-1
②水解反应:COS(g)+H2O(g)?H2S(g)+CO2(g)△H2
已知反应中相关的化学键键能数据如下:
化学键 C=O(CO2 C=O(COS) C=S H-S H-O
 E/(KJ•mol-1 803 742 577 339465
回答下列问题:
(1)在以上脱除COS的反应中,若某反应有1mol电子发生转移,则该反应吸收的热量为3.5KJ.
(2)已知热化学方程式CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)△H3 则△H3=-42KJ•mol-1
(3)氢解反应平衡后增大容器的体积,则正反应速率减小,COS的转化率不变(填“增大”或“减小”或“不变”).
(4)COS氢解反应的平衡常数K与温度T具有如下的关系式lgK=$\frac{a}{T}$+b,式中a和b均为常数.
①如图中,表示COS氢解反应的直线为z,判断依据为氢解反应为吸热反应,升高温度,k增大.
②一定条件下,催化剂A和B对COS的氢解均具有催化作用,相关数据如下表所示:
  达到平衡所需的时间/min a的数值 b的数值
 催化剂A t a1 b1
 催化剂B 2t a2b2
则a1=a2(填“>”或“<”或“=”),判断a1和a2大小的依据为K的数值只与温度有关,与催化剂无关.
③某温度下,在体积不变的容器中,若COS和H2的起始体积比为1:V,平衡后COS和H2的体积比为1:10V,则此温度下该反应的化学平衡常数K=$\frac{81V}{10(V-1)^{2}}$.

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