Question

寫出H₂S燃燒反應(yīng)的化學(xué)方程式．1.0升H₂S氣體和a升空氣混和后點(diǎn)燃，若反應(yīng)前后氣體的溫度和壓強(qiáng)都相同（20℃，101.3千帕），試討論當(dāng)a的取值范圍不同時(shí)，燃燒后氣體的總體積V（用含a的表達(dá)式表示．假定空氣中氮?dú)夂脱鯕獾捏w積比為4：1，其它成分可忽略不計(jì)）．

Answer 1

分析：發(fā)生反應(yīng)有：（1）2H₂S+O₂

點(diǎn)燃  .

2S+2H₂O；（2）2H₂S+3O₂

點(diǎn)燃  .

2SO₂+2H₂O，根據(jù)反應(yīng)的方程式，用極端假設(shè)法計(jì)算，

解答：解：發(fā)生反應(yīng)有：（1）2H₂S+O₂

點(diǎn)燃  .

2S+2H₂O
（2）2H₂S+3O₂

點(diǎn)燃  .

2SO₂+2H₂O
按反應(yīng)（1）可知，1.0升H₂S消耗0.5升O₂，
∴若V（O₂）≤0.5升，即：a≤2.5升或（a＜2.5升）
H₂S過量，且該條件下產(chǎn)物都不是氣體，反應(yīng)后減少的體積取決于O₂的體積，等于

3a

5

升，
所以燃燒后氣體的總體積：V=1+a-

3a

5

=1+

2a

5

（升）
按反應(yīng)（2）可知，1.0升H₂S消耗1.5升O₂，若V（O₂）≥1.5升，反應(yīng)后減少的體積取決于H₂S的體積，即等于1.5升；
又若1.5升≥V（O₂）≥0.5升，相當(dāng)于反應(yīng)在（1）生成的S有一部分繼續(xù)被氧化（S+O₂=SO₂），
由于這一步反應(yīng)前后氣體的體積不變，因而總體積的減少與反應(yīng)（2）相同，也等于1.5升．
即：a≥2.5升（或a＞2.5升）時(shí)，
燃燒后氣體的總體積：V=1+a-1.5=a-0.5（升）
答：H₂S燃燒反應(yīng)的化學(xué)方程式為（1）2H₂S+O₂

點(diǎn)燃  .

2S+2H₂O；（2）2H₂S+3O₂

點(diǎn)燃  .

2SO₂+2H₂O，
a≤2.5升或（a＜2.5升），V=1+

2a

5

（升）；a≥2.5升（或a＞2.5升）時(shí)，V=-0.5（升）．

點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物的計(jì)算，題目難度中等，注意根據(jù)化學(xué)方程式利用端值法計(jì)算．