硫元素有多种化合价.可形成多种化合物． H2S和SO2在工农业生产中具有重要应用．(1)H2S气体溶于水形成的氢硫酸是一种二元弱酸.25℃时.在0.10mol/L H2S溶液中.通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH.溶液pH与c(S2-)关系如图I所示(忽略溶液体积的变化.H2S的挥发)．①pH=13时.溶液中的c(H2S)+c(HS-)=0.043mol/L,②� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

8．硫元素有多种化合价，可形成多种化合物． H₂S和SO₂在工农业生产中具有重要应用．
（1）H₂S气体溶于水形成的氢硫酸是一种二元弱酸，25℃时，在0.10mol/L H₂S溶液中，通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH，溶液pH与c（S^2-）关系如图I所示（忽略溶液体积的变化、H₂S的挥发）．

①pH=13时，溶液中的c（H₂S）+c（HS^-）=0.043mol/L；
②某溶液含0.01mol/LFe²⁺、未知浓度的Mn²⁺和0.10mol/L H₂S，当溶液pH=2时，Fe²⁺开始沉淀；当Mn²⁺开始沉淀时，溶液中$\frac{c（M{n}^{2+}）}{c（F{e}^{2+}）}$=2×10⁶．【已知：K_SP（FeS）=1.4×10^-19，K_SP（MnS）=2.8×10^-13】
（2）利用催化氧化反应将SO₂转化为SO₃是工业上生产硫酸的关键步骤．已知：SO₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）?SO₃（g）△H=-99KJ/mol．某温度下该反应的平衡常数K=3.33．反应过程的能量变化如图II所示．
①图II中△H=-198 KJ/mol；该反应通常用V₂O₅作催化剂，加V₂O₅会使图中A点降低，原因是因为催化剂改变了反应的历程使活化能E降低．
②该温度下，向100L的恒容密闭容器中，充入3.0mol SO₂（g）、16.0mol O₂（g）和3.0mol SO₃（g），则反应开始时v（正）＞ v（逆）（填“＜”、“＞”或“=”）．
③L（L₁、L₂）、X可分别代表压强或温度．图III表示L一定时，SO₂（g）的平衡转化率随X的变化关系．则X代表的物理量是温度；L₁、L₂的大小关系为L₁＞L₂（填“＜”、“＞”或“=”）．

分析（1）①pH=13时，c（S^2-）=5.7×10^-2mol/L，在0.10mol•L^-1H₂S溶液中根据硫守恒c（H₂S）+c（HS^-）+c（S^2-）=0.10mol•L^-1；
②当Qc=K_sp（MnS）时开始沉淀，由此求出硫离子的浓度，结合图象得出此时的pH；根据MnS和FeS的Ksp计算；
（2）①图象分析反应焓变是2mol二氧化硫完全反应法的热量．E为活化能，活化能的大小与反应热无关；加入催化剂能降低反应的活化能；
②计算此时反应的浓度商Q，和平衡常数比较判断反应进行的方向；
③该反应为气体体积减小的反应，如果增大压强，转化率大，反应是放热反应，升温平衡逆向进行，二氧化硫转化率减小，据此判断；

解答解：（1）①根据溶液pH与c（S^2-）关系图pH=13时，c（S^2-）=5.7×10^-2mol/L，在0.10mol•L^-1H₂S溶液中根据硫守恒c（H₂S）+c（HS^-）+c（S^2-）=0.10mol•L^-1，所以c（H₂S）+c（HS^-）=0.1-5.7×10^-2=0.043mol/L，
故答案为：0.043；
②当Qc=K_sp（FeS）时开始沉淀，所以c（S^2-）=$\frac{Ksp（FeS）}{c（F{e}^{2+}）}$=$\frac{1.4×1{0}^{-19}}{0.01}$mol/L=1.4×10^-17mol/L，结合图象得出此时的pH=2，所以pH=2时亚铁离子开始沉淀；
溶液中$\frac{c（M{n}^{2+}）}{c（F{e}^{2+}）}$=$\frac{Ksp（MnS）}{Ksp（FeS）}$=$\frac{2.8×1{0}^{-13}}{1.4×1{0}^{-19}}$mol/L=2×10⁶；
故答案为：2；2×10⁶；
（2）SO₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）?SO₃（g）△H=-99kJ/mol，
①图象分析可知2molSO₂和氧气全部反应，反应焓变△H=-99kJ/mol×2mol=-198KJ，E为活化能，反应热可表示为A、C活化能的大小之差，活化能的大小与反应热无关；加入催化剂改变了反应的途径，降低反应所需的活化能，所以E的变化是减小；
故答案为：-198；因为催化剂改变了反应的历程使活化能E降低；
②该温度下，向100L的恒容密闭容器中，充入3.0mol SO₂（g）、16.0mol O₂（g）和3.0mol SO₃（g），浓度商Qc=$\frac{\frac{3.0mol}{100L}}{\frac{3.0mol}{100L}×（\frac{16.0mol}{100L}）^{\frac{1}{2}}}$=2.5＜K=$\frac{10}{3}$，
则反应开始时（正）＞v（逆）
故答案为：＞；
③由图可知，X越大，转化率越低，该反应正反应为气体体积减小的反应，如果增大压强，二氧化碳的转化率大，所以X表示温度，温度升高，转化率下降，平衡逆向移动，增大压强，转化率大，所以L₁＞L₂，
故答案为：温度；＞；

点评本题考查化学平衡常数及平衡状态的判断、燃料电池、氧化还原反应及滴定的相关知识，涉及的题量较大，题目难度中等．

练习册系列答案

课课练与单元测试系列答案

世纪金榜小博士单元期末一卷通系列答案

单元测试AB卷台海出版社系列答案

黄冈新思维培优考王单元加期末卷系列答案

19．下列反应的离子方程式正确的是（　　）

	A．	过氧化钠投入水中：Na₂O₂+H₂O═2Na⁺+2OH^-+O₂↑
	B．	烧碱溶液吸收氯气：Cl₂+2OH═Cl^-+ClO^-+H₂O
	C．	碳酸钙溶于盐酸：CO₃^2-+2H⁺═H₂O+CO₂↑
	D．	向氯化亚铁溶液中滴入氯水：Fe²⁺+Cl₂═Fe³⁺+2Cl^-

16．某烃经催化加氢后，得到2-甲基戊烷，该烃可能的正确名称是（　　）

	A．	2-甲基-3-戊炔		B．	4-甲基-1，3-戊二烯
	C．	2-甲基-2-戊炔		D．	2-甲基-3-戊炔

3．下述实验操作与预期实验目的或所得实验结论不一致的是（　　）

编号	实验操作	实验目的或结论
A	将SO₂气体通入紫色石蕊试液中，观察溶液是否褪色	证明SO₂有漂白性
B	向试管中加入等体积的0.005mol/L的FeCl₃溶液和0.01mol/L的KSCN溶液，再滴加几滴饱和FeCl₃溶液，观察颜色变化	探究增大反应物浓度时平衡移动的方向
C	将装有NO₂和N₂O₄气体的联通球，一个置于冰水中，一个置于热水中，观察颜色变化	探究温度对化学平衡的影响
D	向硫酸铝溶液中滴加过量的氢氧化钡溶液产生白色沉淀	证明氢氧化铝不溶于过量的氢氧化钡溶液

13．

短周期元素A、B、C、D的原子序数依次增加．X、Y、Z、W分別是由这四种元素中的两种组成的常见化合物，甲为单质，乙为红棕色气体，Y为淡黄色固体．上述物质之间的转化关系如图所示（部分反应物或生成物省略），则下列说法中正确的是（　　）

	A．	原子半径：D＞C＞B＞A
	B．	C、D的氢化物均为共价化合物
	C．	相对分子质量W＞X，沸点W＞X
	D．	B的氢化物常温下一定为气态，C的氢化物常温下为液态

20．元素X、Y、Z、W、Q、M在元素周期表的相对位置如表所示，其中Z元素是目前发现的非金属性最强的元素，下列说法正确的是（　　）

X		Y	Z
W		Q	M

	A．	对应氢化物的沸点Y＞Q是因为Y的非金属性比Q强
	B．	XM₄的比例模型为其二氢取代物有两种
	C．	W的氧化物，常温下可以和Z、M的氢化物反应
	D．	Z的单质能将Y的单质从其氢化物中置换出来