Question

I．已知：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)   ΔH

一定溫度下，在1.0 L密閉容器中放入1 mol C（s）、1 mol H2O(g)進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間(t)與容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)(p)的數(shù)據(jù)見(jiàn)下表：

時(shí)間t/h	0	1	2	4	8	16	20	25	30
總壓強(qiáng)p/100 kPa	4.56	5.14	5.87	6.30	7.24	8.16	8.18	8.20	8.20

回答下列問(wèn)題：

(1)下列哪些選項(xiàng)可以說(shuō)明該可逆反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)       。

A．混合氣體的密度不再發(fā)生改變      B．消耗1 mol H2O（g）的同時(shí)生成1 mol H2

C．ΔH不變                         D．v正(CO) = v逆(H2)

(2)由總壓強(qiáng)P和起始?jí)簭?qiáng)P0表示反應(yīng)體系的總物質(zhì)的量n總，n總＝____ mol；由表中數(shù)據(jù)計(jì)算反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，反應(yīng)物H2O(g)的轉(zhuǎn)化率α =_____（精確到小數(shù)點(diǎn)后第二位）。

Ⅱ．硫單質(zhì)及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用。

(1)已知25℃時(shí)：xSO2 (g)＋2xCO(g)＝2xCO2 (g)＋Sx (s)     ΔH＝ax kJ/mol

2xCOS(g)＋xSO2 (g)＝2xCO2 (g)＋3Sx (s)   ΔH＝bx kJ/mol。

則反應(yīng)COS(g)生成CO(g)、Sx (s)的熱化學(xué)方程式是                             。

(2)向等物質(zhì)的量濃度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀鹽酸至過(guò)量。其中H2S、HS−、S2−的分布分?jǐn)?shù)（平衡時(shí)某物種的濃度占各物種濃度之和的分?jǐn)?shù)）與滴加鹽酸體積的關(guān)系如右圖所示（忽略滴加過(guò)程H2S氣體的逸出）。試分析：

①B曲線代表       分?jǐn)?shù)變化(用微粒符號(hào)表示)；滴加過(guò)程中，溶液中一定成立：

c(Na+)=                                。

②M點(diǎn)，溶液中主要涉及的離子方程式                              。

Answer 1

【知識(shí)點(diǎn)】化學(xué)平衡判定、計(jì)算、熱化學(xué)方程式、溶液中的離子濃度

【答案解析】I．(1)AD        (2)P/P0   79.82%（或0.80）

   II．(1)xCOS(g) = xCO(g)+ Sx(s)   ΔH=0.5(bx－ax)kJ/mol

      (2)①HS－    c(Na+)=3[c(H2S)+c(HS－)+c(S2－)]（由物料守恒得出）

或c(Na+)= c(Cl－)+c(OH－)+c(HS－)+2c(S2－)－c(H+)（由電荷守恒得出）

         ②M：2S2－+3H+=HS－+H2S

   解析：I．(1)A、反應(yīng)為非等體反應(yīng)，氣體總質(zhì)量改變，體積不變，所以混合氣體的密度不再發(fā)生改變可以判定平衡狀態(tài)；B、消耗1 mol H2O（g），指正反應(yīng)速率，同時(shí)生成1 mol H2，也是正反應(yīng)速率，故錯(cuò)誤；C、ΔH只與反應(yīng)方程式計(jì)量數(shù)有關(guān)，不能作為平衡判據(jù)，故錯(cuò)誤； D、正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)平衡，正確；

(2)反應(yīng)前氣體總物質(zhì)的量為1mol，壓強(qiáng)為Po，反應(yīng)后總物質(zhì)的量為n總，壓強(qiáng)為P，根據(jù)阿伏伽德羅定律，相同條件下，氣體物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比，所以n總= P/P0；

（2）       C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)

初始（mol）       1         0      0             此時(shí)壓強(qiáng)P0=456KPa

變化（mol）       x         x      x

平衡（mol）      1-x        x      x              總壓P=820KPa

則：(x+1)/1=820/456     x=0.7982   反應(yīng)物H2O(g)的轉(zhuǎn)化率α =79.82% ；

II．(1)運(yùn)用蓋斯定律：①xSO2 (g)＋2xCO(g)＝2xCO2 (g)＋Sx (s)     ΔH＝ax kJ/mol

②2xCOS(g)＋xSO2 (g)＝2xCO2 (g)＋3Sx (s)   ΔH＝bx kJ/mol

 1/2②-1/2①得：)xCOS(g) = xCO(g)+ Sx(s)   ΔH=0.5(bx－ax)kJ/mol

（2）①向等物質(zhì)的量濃度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀鹽酸至過(guò)量，其中HS−濃度應(yīng)該先增大后減小，所以B曲線代表HS−的變化；滴加過(guò)程中，溶液中有電荷守恒和物料守恒，物料守恒：初始鈉離子的量是含硫離子或分子的3倍，則：c(Na+)=3[c(H2S)+c(HS－)+c(S2－)]

電荷守恒有：c(Na+)= c(Cl－)+c(OH－)+c(HS－)+2c(S2－)－c(H+)；

②M點(diǎn)時(shí)，溶液中硫氫根與硫化氫濃度相等，離子方程式為：2S2－+3H+=HS－+H2S

【思路點(diǎn)撥】本題綜合考察了化學(xué)平衡判定、計(jì)算、熱化學(xué)方程式、溶液中的離子濃度，注意（1）中反應(yīng)物質(zhì)的狀態(tài)，為易錯(cuò)點(diǎn)，難度中等。