Question

【題目】利用化學(xué)反應(yīng)原理研究碳、硫及其化合物的性質(zhì)具有重要意義。

（1）工業(yè)上用炭還原輝銅礦(主要成分是Cu2S),可制取金屬銅。

己知反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:

C(s)+S2(g)=CS2(g) △H1=150kJ/mol

Cu2S(s)+H2(g)=2Cu(s)+H2S(g) △H2=59.5kJ/mol

2H2S(g)=2H2(g)+S2(g) △H3=170kJ/mol

通過計(jì)算,可知用炭還原Cu2S制取金屬銅和CS2(g)的熱化學(xué)方程式為_________。

（2）為研究反應(yīng)2H2S(g)2H2(g)+S2(g)對(duì)上述工業(yè)過程的影響,興趣小組進(jìn)行如下探究:

①向三個(gè)體積均為1L的恒容密閉容器中分別加入1molH2S,進(jìn)行H2S分解實(shí)驗(yàn)。不同溫度下測(cè)得H2S的轉(zhuǎn)化率與時(shí)間的關(guān)系如下圖所示:

T1溫度下,0～5minS2(g)的平均反應(yīng)速率v(S2)= _____mol.L-1.min-1,反應(yīng)平衡常數(shù)K=_____mol.L-1。溫度T1、T2、T3由高到低的順序是________。

②T4溫度時(shí),向1L的恒容密閉容器中加入1.8molH2(g)、1.2molS2(g),達(dá)到平衡后測(cè)得S2(g)和H2S(g)的濃度相等，則T4______T1(填“<”、“=”或“>”)。

（3）T℃時(shí)，向某濃度的草酸溶液中逐滴加入一定濃度的NaOH溶液，所得溶液中三種微粒H2C2O4、HC2O4-、C2O42-的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(δ)與pH的關(guān)系如下圖所示:

①草酸的電離常數(shù)分別為K1與K2,則=______。

②按投料比n(Na2C2O4):n(NaHC2O4)=2:1配成溶液，下列有關(guān)該溶液的敘述正確的是____(填序號(hào))。

A. 該溶液的pH為4.2

B. 3c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O4-)+2c(C2O42-)

C. 3c(Na+)=5[c(HC2O4-)+c(C2O42-)+c(H2C2O4)]

D. 3c(OH-)+c(C2O42-)=3c(H+)+2c(HC2O4-)+5c(H2C2O4)

Answer 1

【答案】 C(s) +2Cu2S(s)=4Cu(s) +CS2(g) △H =439 kJ·mol-l 0.02 1/160成6.25×10-3 T3>T2>T1 > 103 CD

【解析】(1). C(s) +2Cu2S(s)=4Cu(s) +CS2(g)，為已知方程中△H =1+3+2×2=439 kJ·mol-l；

(2). ①T1溫度下，5min后硫化氫轉(zhuǎn)化率為20%，則反應(yīng)的硫化氫為0.2mol，生成S20.1mol，則v(S2)= 0.02mol.L-1.min-1，；反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以溫度的高低順序?yàn)?/span>T3>T2>T1；

②相當(dāng)于加入1.8molH2S(g)、0.3molS2(g)，反應(yīng)達(dá)到平衡后，H2S(g)為0.8mol，H2S轉(zhuǎn)化率>50%，所以T4>T1；

(3) ①.，，則；

②A. 當(dāng)溶液pH為4.2時(shí)，n(C2O42-):n(HC2O4-)=1:1，所投料比例不符，故A錯(cuò)誤；B. 電荷不守恒，應(yīng)為c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O4-)+2c(C2O42-)，B錯(cuò)誤；C. 按照Na元素：C2=5:3得，C正確；D. 將c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O4-)+2c(C2O42-)兩端乘以3，再減去C中的式子得3c(OH-)+c(C2O42-)-2c(HC2O4-)-5c(H2C2O4)=3c(H+)，整理得：3c(OH-)+c(C2O42-)=3c(H+)+2c(HC2O4-)+5c(H2C2O4)，D正確。故選擇CD。