Question

2．硫化氫在工業(yè)制硫酸、農(nóng)藥、醫(yī)藥及金屬精制等方面有廣泛的應(yīng)用，回答下列問題：
（1）已知：2H₂S（g）+3O₂（g）=2H₂O（l）+2SO₂（g）△H=akJ/mol
2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（g）△H=b kJ/mol
SO₃（g）+H₂O（l）═H₂SO₄（l）△H=c kJ/mol
寫出由H₂S氣體一步合成硫酸的熱化學(xué)方程式H₂S（g）+2O₂（g）═H₂SO₄（l）△H=$\frac{a+b+2c}{2}$kJ/mol．
（2）硫化氫氣體會(huì)污染空氣，可用CuSO₄溶液除去，寫出該離子方程式Cu²⁺+H₂S═CuS↓+2H⁺．除去含Cu²⁺的廢水能（填“能”或“不能”）用FeS作沉淀劑．
[已知K_sp（FeS）=6.3×10^-18、K_sp（CuS）=1.3×10^-36）]
（3）t℃，在一密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng) 2H₂S（g）+SO₂（g）═3S（s）+2H₂O（l）△H＜0，在不同時(shí)間測(cè)得H₂S和SO₂的濃度如下表所示：

t/min	0	2	4	6	8	10
c（H2S）/mol/L	1.00	0.80	0.62	0.48	0.40	0.40
c（SO2）/mol/L	1.00	0.90	0.81	0.74	0.70	0.70

①增大該反應(yīng)平衡常數(shù)的措施有降低溫度．
②2～8分鐘SO₂的平均反應(yīng)速率為0.033mol/（L•min）或$\frac{1}{30}$mol/（L•min）．
③t℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為8.93（L/mol）³或$\frac{1}{0.112}$（L/mol）³．

Answer 1

分析 （1）已知：①2H₂S（g）+3O₂（g）=2H₂O（l）+2SO₂（g）△H=akJ/mol，
②2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（g）△H=b kJ/mol，
③SO₃（g）+H₂O（l）═H₂SO₄（l）△H=c kJ/mol，
結(jié)合蓋斯定律，將①+②+③×2可得由H₂S氣體一步合成硫酸的熱化學(xué)方程式；
（2）硫化氫與CuSO₄溶液反應(yīng)生成硫化銅沉淀和硫酸；FeS的溶度積比CuS大，結(jié)合沉淀的轉(zhuǎn)化判斷；
（3）①2H₂S（g）+SO₂（g）═3S（s）+2H₂O（l）△H＜0，為放熱反應(yīng)，如增大平衡常數(shù)，應(yīng)使平衡正向移動(dòng)；
②2～8分鐘SO₂濃度變化0.2mol/L，結(jié)合v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算；
③8min時(shí)濃度不變，說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)，確定各物質(zhì)的平衡濃度，可計(jì)算平衡常數(shù)．

解答 解：（1）已知：①2H₂S（g）+3O₂（g）=2H₂O（l）+2SO₂（g）△H=akJ/mol，
②2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（g）△H=b kJ/mol，
③SO₃（g）+H₂O（l）═H₂SO₄（l）△H=c kJ/mol，
結(jié)合蓋斯定律，將①+②+③×2可得2H₂S（g）+4O₂（g）═2H₂SO₄（l）△H=（a+b+2c）kJ/mol，可寫為H₂S（g）+2O₂（g）═H₂SO₄（l）△H=$\frac{a+b+2c}{2}$kJ/mol，
故答案為：H₂S（g）+2O₂（g）═H₂SO₄（l）△H=$\frac{a+b+2c}{2}$kJ/mol；
（2）硫化氫與CuSO₄溶液反應(yīng)生成硫化銅沉淀和硫酸，反應(yīng)的離子發(fā)生為Cu²⁺+H₂S═CuS↓+2H⁺，F(xiàn)eS的溶度積比CuS大，加入FeS，可使溶液中銅離子生成CuS，
故答案為：Cu²⁺+H₂S═CuS↓+2H⁺； 能；
（3）①2H₂S（g）+SO₂（g）═3S（s）+2H₂O（l）△H＜0，為放熱反應(yīng)，如增大平衡常數(shù)，應(yīng)使平衡正向移動(dòng)，則應(yīng)降低溫度，故答案為：降低溫度；
②2～8分鐘SO₂濃度變化0.2mol/L，v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.2mol/L}{6min}$=0.033mol/（L•min）或$\frac{1}{30}$mol/（L•min），
故答案為：0.033mol/（L•min）或$\frac{1}{30}$mol/（L•min）；
③2H₂S（g）+SO₂（g）═3S（s）+2H₂O（l）
起始：1                   1                            
平衡：0.4                0.7
由于S為固體，水為液體，則K=$\frac{1}{{c}^{2}（{H}_{2}S）×c（S{O}_{2}）}$=8.93（L/mol）³或$\frac{1}{0.112}$（L/mol）³，
故答案為：8.93（L/mol）³或$\frac{1}{0.112}$（L/mol）³

點(diǎn)評(píng) 本題考查較為綜合，涉及蓋斯定律的運(yùn)用、難溶電解質(zhì)的溶解平衡以及平衡的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析、計(jì)算能力的考查，易錯(cuò)點(diǎn)為（3），注意平衡常數(shù)的計(jì)算，難度中等．