(1)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化*分解制备*气的反应系统原理。通过计算,可知系统(Ⅰ)和系统(...
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(1)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化*分解制备*气的反应系统原理。
通过计算,可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制*气的热化学方程式分别为______________________________、__________________________________,制得等量H2所需能量较少的是系统______。(填Ⅰ或Ⅱ)
(2)H2S与CO2在高温下发生反应:H2S(g)+CO2(g) COS(g) +H2O(g)。在610 K时,将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入容积为2.5 L的空钢瓶中,反应平衡后水的物质的量分数为0.04。
①H2S的平衡转化率α=_______%,反应平衡常数K=________。(用分数表示)
②在620 K重复上述试验,平衡后水的物质的量分数为0.05,H2S的转化率α2______α1,该反应的△H_____0。(填“>”“<”或“=”)
③向上述反应器中再分别充入下列气体,能使H2S转化率增大的是________。(填标号)
A. H2S B. CO2 D.N2
【回答】
【*】 (1). H2O(l)=H2(g)+1/2O2(g) ΔH=+286 kJ/mol (2). H2S(g)=H2(g)+S(s) ΔH=+20 kJ/mol (3). II (4). 5 (5). 1/76 (6). > (7). > (8). B
【解析】
【分析】
利用盖斯定律、“三段式”法计算解答。
【详解】(1)虚框内是水分解制*(I),据盖斯定律将三个热化学方程式直接相加,得H2O(l)=H2(g)+O2(g) ΔH=+286 kJ/mol。实框内是硫化*分解制*(II),三个热化学方程式直接相加,得H2S(g)=H2(g)+S(s) ΔH=+20 kJ/mol。制得等量H2时,系统(II)所需能量较少。
(2)610 K、2.5 L: CO2(g) + H2S(g) COS(g) + H2O(g)
起始/mol: 0.10 0.40 0 0
转化/mol: x x x x
平衡/mol:0.10-x 0.40-x x x
据平衡时水的物质的量分数0.04,求得x=0.02。
①H2S的平衡转化率α1=×100%=5% ,反应的平衡常数K==(用分数表示)。
②相当于温度升高到620 K时,平衡移动后水的物质的量分数增大到0.05,即升温使平衡右移,故H2S的转化率α2 > α1,该反应的△H > 0。
③A. 再充H2S,平衡右移,但自身转化率减小;B. 再充CO2 ,平衡右移,H2S转化率增大;C.再充COS,平衡左移,H2S转化率减小;D.再充N2,平衡不移动,H2S转化率不变,能使H2S转化率增大的只有B。
知识点:化学反应速率 化学平衡
题型:综合题
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