Question

【題目】近期發現，H2S是繼NO、CO之后的第三個生命體系氣體信號分子，它具有參與調節神經信號傳遞、舒張血管減輕高血壓的功能。回答下列問題：

（1）下列事實中，不能比較氫硫酸與亞硫酸的酸性強弱的是______（填標號）。

A．氫硫酸不能與碳酸氫鈉溶液反應，而亞硫酸可以

B．氫硫酸的導電能力低于相同濃度的亞硫酸

C．0.10 mol·L-1的氫硫酸和亞硫酸的pH分別為4.5和2.1

D．氫硫酸的還原性強于亞硫酸

（2）H2S與CO2在高溫下發生反應：H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)。在610K時，將0.10molCO2與0.40molH2S充入2.5 L的空鋼瓶中，反應平衡后水的物質的量分數為0.02。

①H2S的平衡轉化率a1= ____%，反應平衡常數K=_____（保留2位有效數字）。

②在620K重復實驗，平衡后水的物質的量分數為0.03，H2S的轉化率a2____a1，該反應的H___0。（填“>” “<” 或“=”）

③向反應器中再分別充入下列氣體，能使H2S轉化率增大的是____（填標號）。

A.H2S B.CO2 C.COS D.N2

Answer 1

【答案】D 2.5 0.00285 > > B

【解析】

(1)A．氫硫酸不能與碳酸氫鈉溶液反應，而亞硫酸可以，符合強酸制備弱酸的特點，可說明亞硫酸的酸性比氫硫酸強，故A正確；B．氫硫酸的導電能力低于相同濃度的亞硫酸，可說明亞硫酸的電離程度大，則亞硫酸的酸性強，故B正確；C.0.10molL-1的氫硫酸和亞硫酸的pH分別為4.5和2.1，可說明亞硫酸的電離程度大，酸性較強，故C正確；D．氫硫酸的還原性強于亞硫酸，不能用于比較酸性的強弱，故D錯誤；故答案為：D；

(3)對于反應H2S(g)+CO2(g) COS(g)+H2O(g)

起始(mol) 0.40 0.10 0 0

轉化(mol) x x x x

平衡(mol) 0.40-x 0.10-x x x

反應平衡后水的物質的量分數為0.02，則=0.02，x=0.01。

①H2S的平衡轉化率a1=×100%=2.5%，體積為2.5L，則平衡時各物質的濃度為c(H2S)=mol/L=0.156mol/L，c(CO2)=mol/L=0.036mol/L，c(COS)=c(H2O)=mol/L=0.004mol/L，則K==0.00285，故答案為：2.5；0.00285；

②根據題目提供的數據可知溫度由610K升高到620K時，化學反應達到平衡，水的物質的量分數由0.02變為0.03，所以H2S的轉化率增大，a2＞a1；根據題意可知：升高溫度，化學平衡向正反應方向移動，根據平衡移動原理：升高溫度，化學平衡向吸熱反應方向移動，所以該反應的正反應為吸熱反應，故△H＞0，故答案為：＞；＞；

③A．增大H2S的濃度，平衡正向移動，但加入量遠遠大于平衡移動轉化消耗量，所以H2S轉化率降低，故A錯誤；B．增大CO2的濃度，平衡正向移動，使更多的H2S反應，所以H2S轉化率增大，故B正確；C．COS是生成物，增大生成物的濃度，平衡逆向移動，H2S轉化率降低，故C錯誤；D．N2是與反應體系無關的氣體，充入N2，不能使化學平衡發生移動，所以對H2S轉化率無影響，故D錯誤；故答案為：B。