Question

锌及其化合物用途广泛。火法炼锌以闪锌矿（主要成分是ZnS）为主要原料，涉及的主要反应有：

2ZnS(s) + 3O₂(g) = 2ZnO(s) + 2SO₂(g)  H₁=－930 kJ·mol^－1

2C(s) + O₂(g) = 2CO(g)  H₂=－221 kJ·mol^－1

ZnO(s) + CO(g) = Zn(g) + CO₂(g)  H₃=198 kJ·mol^－1

反应ZnS(s) + C(s) + 2O₂(g)＝Zn(g) + CO₂(g) + SO₂(g)的H₄=        kJ·mol^－1。

（2）反应中生成的CO₂与NH₃混合，在一定条件下反应合成尿素：

2NH₃（g）+CO₂（g）CO（NH₂）₂（s）+H₂O（g）△H﹤0

若该反应在一恒温、恒容密闭容器内进行，判断反应达到平衡状态的标志是        。

a．CO₂与H₂O(g)浓度相等           b．容器中气体的压强不再改变

c．2v(NH₃)_正 = v(H₂O)_逆              d．容器中混合气体的密度不再改变

若想提高氨气的转化率，可以采取的措施有         （写出两条）

（3）硫酸锌可广泛用作印染媒染剂和木材防腐剂。ZnSO₄受热分解过程中各物质物质的量随温度变化关系如图所示。

①700℃～980℃时发生反应中生成物质二氧化硫、ZnO和氧气，如该反应在2L密闭容器内进行，10min时，测得生成的氧气的物质的量为0.3mol，则这段时间二氧化硫的生成速率为    。

② 硫酸锌分解生成的SO₂经下图中的循环可得到H₂SO₄。循环中电解过程阳极反应式是        。

Answer

（1）-377.5 (2)b d ，增大压强，适当降低温度等合理答案均可

（3）0.03mol/(L·min)， Mn2+-2e-+2H2O＝MnO2+4H+

【解析】

试题分析：（1）已知：2ZnS(s) + 3O2(g)＝2ZnO(s) + 2SO2(g) H1=－930 kJ·mol－1①

2C(s) + O2(g)＝2CO(g) H2=－221 kJ·mol－1②

ZnO(s) + CO(g)＝Zn(g) + CO2(g) H3=+198 kJ·mol－1③

根据盖斯定律可知将方程式(①+②)/2+③得ZnS(s) + C(s) + 2O2(g)＝Zn(g) + CO2(g) + SO2(g)的△H＝(−930−221)kJ/mol÷+198kJ/mol＝-377.5kJ/mol；

（2）a．CO2与H2O（g）浓度相等，正逆反应速率不一定相等，所以不一定达到平衡状态，a错误；b．该反应前后气体物质的量减少，当容器中气体的压强不再改变时正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，b正确；c．当v（NH3）正＝2v（H2O）逆时该反应达到平衡状态，所以当2v(NH3)正 = v(H2O)逆时该反应没有达到平衡状态，c错误；d．反应前后混合气体的密度改变，所以当容器中混合气体的密度不再改变时该反应达到平衡状态，d正确；答案选bd；由于正反应是体积减小的放热反应，则若想提高氨气的转化率，可以采取的措施有增大压强，适当降低温度等。

（3）①反应的方程式为2ZnSO4＝2ZnO+2SO2↑+O2↑，10min时，测得生成的氧气的物质的量为0.3mol，则这段时间内生成二氧化硫是0.6mol，浓度是0.3mol/L，则二氧化硫的生成速率为0.3mol/L÷10min＝0.03mol/(L·min)；

②电解硫酸锰时，生成二氧化锰和硫酸，阳极上失电子发生氧化反应，电极反应式为Mn2+-2e-+2H2O＝MnO2+4H+。

【考点定位】本题主要是考查电解原理、化学平衡状态判断、盖斯定律等知识点

【名师点晴】该题考查的知识点较多，侧重考查学生分析判断及计算能力，为高频考点。难点是电极反应式的书写和平衡状态判断，明确电解的原理、阴阳极判断、离子的放电顺序以及只有反应前后改变的物理量才能作为平衡状态判断依据是解答的关键。