Question

【題目】金屬硫化物和硫酸鹽在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。

（1）二硫化鉬（MoS2)是重要的固體潤(rùn)滑劑。

向體積為2L的恒容密閉容器中加入0.1molMoS2、0.2molNa2CO3，并充入0.4molH2，

發(fā)生反應(yīng):MoS2(s)+2Na2CO3(s)+4H2(g)Mo(s) +2CO(g) + 4H2O(g) + 2Na2S(s) △H =akJ mol-1，測(cè)得在不同溫度下達(dá)到平衡時(shí)各氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)如圖所示。

①a________0（填“<”“>”“=”,下同）。

②容器內(nèi)的總壓：P點(diǎn)________Q點(diǎn)。

③P點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下，H2的平衡轉(zhuǎn)化率為________，平衡常數(shù)K=________。

（2）輝銅礦（主要成分是Cu2S)在冶煉過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的SO2。已知冶煉過(guò)程中部分反應(yīng)為：

①2Cu2S(s)+3O2(g)=2Cu2O(s)+2SO2(g) △H=-768.2kJ/mol

②2Cu2O+Cu2S(s)=6Cu(s)+SO2(g) △H=+116kJ/mol，則Cu2S與O2反應(yīng)生成Cu與SO2的熱化學(xué)方程式為___________________________。

（3）回收處理SO2的方法之一是用氨水將其轉(zhuǎn)化為NH4HSO3。已知常溫下 Kb(NH3H2O) =1.5×l0-5 Ka1(H2SO3) =1.6×l0-2 Ka2(H2SO3)=1×10-7，若吸收過(guò)程中氨水與SO2恰好完全反應(yīng)，則所得溶液在常溫下的pH________7(填“>”“ <”或“=”，下同），溶液中c(SO32-)________c(H2SO3)。

（4）在500℃下硫酸銨分解會(huì)得到4種產(chǎn)物，其含氮物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如上圖所示。則該條件下硫酸銨分解的化學(xué)方程式為_________________________。

Answer 1

【答案】 > < 50% 0.0025 Cu2S(s)+O2(g)=2Cu(s)+SO2(g) ΔH= -217.4kJ/mol < > 3(NH4)2SO4N2↑+4NH3↑+3SO2↑+6H2O↑

【解析】(1)①根據(jù)圖象，P點(diǎn)與Q點(diǎn)，對(duì)于氫氣，Q點(diǎn)相當(dāng)于升高溫度，氫氣的體積分?jǐn)?shù)減小，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則a＞0，故答案為：＞；

②Q點(diǎn)比P點(diǎn)生成物的比例大，正反應(yīng)速率大于P點(diǎn)，故產(chǎn)生的氣體多，壓強(qiáng)大，故容器內(nèi)的總壓：P點(diǎn)＜Q點(diǎn)，故答案為：＜；

③根據(jù)三步法計(jì)算，設(shè)MoS2變化的物質(zhì)的量為x，

MoS2(s)+2Na2CO3(s)+4H2(g)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)，

起始（mol）0.1 0.2 0.4 0 0 0 0

反應(yīng) x 2x 4x x 2x 4x 2x

平衡 0.1-x 0.2-2x 0.4-4x x 2x 4x 2x

P點(diǎn)時(shí)氫氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為40%，故×100%=40%，x=0.05；H2的平衡轉(zhuǎn)化率=×100%=0.05×100%=50%； P點(diǎn)的平衡常數(shù)K===2.5×10-3，故答案為：50%；0.0025；

(2)①2Cu2S(s)+3O2(g)=2Cu2O(s)+2SO2(g) △H=-768.2kJ/mol ，②2Cu2O+Cu2S(s)=6Cu(s)+SO2(g) △H=+116kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律，將①+②得，3Cu2S(s)+3O2(g)=6Cu(s)+3SO2(g) ΔH=(-768.2kJ/mol)+(+116kJ/mol)=-652.2 kJ/mol，即Cu2S(s)+O2(g)=2Cu(s)+SO2(g) ΔH= -217.4kJ/mol，故答案為：Cu2S(s)+O2(g)=2Cu(s)+SO2(g) ΔH= -217.4kJ/mol；

(3)根據(jù)常溫下 Kb(NH3H2O) =1.5×l0-5 Ka1(H2SO3) =1.6×l0-2 Ka2(H2SO3)=1×10-7，可知銨根離子的水解平衡常數(shù)==×l0-9，亞硫酸氫根離子的電離程度大于銨根離子的水解程度，NH4HSO3溶液顯酸性，pH＜7，以亞硫酸氫根離子的電離為主，溶液中c(SO32-)＞c(H2SO3) ，答案為：< ；>；

(4)在500℃下硫酸銨分解過(guò)程中得到4種產(chǎn)物，其含氮物質(zhì)隨時(shí)間變化關(guān)系如圖甲所示，硫酸銨分解生成氮?dú)狻�氨氣、二氧化硫和水，結(jié)合電子守恒和原子守恒配平書(shū)寫得到化學(xué)方程式為：3(NH4)2SO4N2↑+4NH3↑+3SO2↑+6H2O↑，故答案為：3(NH4)2SO4N2↑+4NH3↑+3SO2↑+6H2O↑；。