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．氫硫酸的熱穩定性強于亞硫酸

C．同濃度的氫硫酸和亞硫酸的pH為前者大于后者

D．氫硫酸的還原性強于亞硫酸

（2）下圖是通過熱化學循環在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應系統原理。

通過計算，可知系統（Ⅰ）和系統（Ⅱ）制氫的熱化學方程式分別為________________、___________，制得等量H2所需能量較少的是_______。

（3）一定條件，在水溶液中1 mol Cl－、ClO x－(x＝1，2，3，4)的能量(KJ)相對大小如圖所示。

①D是______________________ (填離子符號)。

②B→A＋C反應的熱化學方程式為______________________ (用離子符號表示)。

Answer 1

【答案】 BD H2O(l)=H2(g)+O2(g) ΔH=+286 kJ/mol H2S(g)=H2(g)+S(s) ΔH=+20 kJ/mol 系統（II） ClO4— 3 ClO—()==ClO3—()+2Cl—() △H=117KJ·mol—1

【解析】（1）A、根據復分解反應的規律：強酸+弱酸鹽=強酸鹽+弱酸，可知酸性H2SO3>H2CO3>H2S，選項A錯誤；B、絕大多數含氧酸的熱穩定性差，受熱脫水生成對應的酸酐，無法比較亞硫酸、氫硫酸酸性強弱，選項B錯誤；C、等濃度的二元弱酸，酸電離產生的越大，溶液的酸性越強，則其PH就越小，所以亞硫酸溶液的PH比等濃度的氫硫酸的小，可以證明酸性：H2SO3> H2S，選項C錯誤；D、物質的還原性大小與微粒中元素的化合價及微粒結構有關，與其電離產生氫離子的濃度大小無關，因此不能證明二者的酸性強弱，選項D正確。答案選BD。

（2）①H2SO4(aq)= SO2(g)+ H2O(l) S(s)+O2(g) △H1=＋327 kJ/mol

②SO2(g)+I2(s)+ 2H2O(l)=2HI(aq)+ H2SO4(aq) △H2=－151 kJ/mol

③2HI(aq)= H2 (g)+ I2(s) △H3=＋110 kJ/mol

④H2S(g)+ H2SO4(aq)=S(s)+SO2(g)+ 2H2O(l) △H4=＋61 kJ/mol

①+②+③，整理可得系統（I）的熱化學方程式H2O(l)=H2(g)+O2(g) △H=+286 kJ/mol；

②+③+④，整理可得系統（II）的熱化學方程式H2S (g)=H2(g)+S(s) △H=+20 kJ/mol。

根據系統（Ⅰ）、系統（Ⅱ）的熱化學方程式可知：每反應產生1mol氫氣，后者吸收的熱量比前者少，所以制取等量的氫氣所需能量較少的是系統（II）

（3）①根據圖示曲線可知Cl元素的化合價越來越高，由曲線可知D中Cl元素的化合價是＋7價，因此ClOx—中x＝4，即D為ClO4—；②根據曲線可知A為Cl－、B為ClO－，故化學方程式為3ClO－=2Cl－＋ClO3-，結合曲線可知ClO－相對Cl－的能量為60 kJ，ClO3－相對Cl－的能量為63 kJ，因此該反應的反應熱為ΔH＝(63－60) kJ·mol－1－2×60 kJ·mol－1＝－117 kJ·mol－1。