Question

研究硫元素及其化合物的性质具有重要意义。

Ⅰ．25℃，在0.10mol·L^-1H₂S溶液中，通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH，溶液pH与c（S^2-）  关系如图（忽略溶液体积的变化、H₂S的挥发）。

①pH=13时，溶液中的c（H₂S）+c（HS^-）=           mol·L^-1.

②某溶液含0.020 mol·L^-1Mn²⁺、0.10 mol·L^-1H₂S，当溶液pH=            时，Mn²⁺开始沉淀。[已知：Ksp（MnS）=2.8×10^-13]

Ⅱ．在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）（Q>0）

（1）600℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO₂、O₂、SO₃物质的量变化如图，反应处于平衡状态的时间是____________。

（2）据图判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是______________（用文字表达）10min到15min的曲线变化的原因可能是______________（填写编号）。

a．加了催化剂  b．缩小容器体积  c．降低温度  d．增加SO₃的物质的量．

Answer

Ⅰ.（1）①0.043 ② 5

Ⅱ．（1）15—20min和 25-30min （正确但不全给1分）

（2）增加了氧气的量（或者说出0.04 mol的O2） a、b（正确但不全给1分）

【解析】

试题分析：（1）①根据溶液pH与c（S2-）关系图pH＝13时，c（S2-）＝5.7×10-2mol/L，在0.10mol/LH2S溶液中根据硫守恒c（H2S）+c（HS-）+c（S2-）＝0.10mol•L-1，所以c（H2S）+c（HS-）=0.1mol/L-5.7×10-2mol/L ＝0.043mol/L；

②Mn2+开始沉淀溶液中硫离子浓度为，因此根据图像可知此时pH＝5；

Ⅱ.（1）反应混合物各物质的物质的量不变化，说明反应处于平衡状态，由图可知在15-20min和25-30min出现平台，各组分的物质的量不变，反应处于平衡状态；

（2）由图可知，反应进行至20min时，平衡向正反应移动，瞬间只有氧气的浓度增大，应是增大了氧气的浓度。由图可知，反应向正反应进行，10min到15min反应混合物单位时间内的变化量增大，说明反应速率增大，10min改变瞬间，各物质的物质的量不变。a．加了催化剂，增大反应速率，a正确；b．缩小容器体积，增大压强，增大反应速率，b正确；c．降低温度反应速率降低，c错误；d．10min改变瞬间，各物质的物质的量不变，不是增加SO3的物质的量，d错误，答案选ab。

【考点定位】考查平衡常数、平衡移动、平衡影响因素、化学平衡图象、沉淀溶解平衡等，

【名师点晴】该题的难点是平衡图像分析，注意化学平衡图像题的解题技巧：（1）紧扣特征，弄清可逆反应的正反应是吸热还是放热，体积增大、减小还是不变，有无固体、纯液体物质参与反应等。（2）先拐先平，在含量（转化率）—时间曲线中，先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线反应速率快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。（3）定一议二，当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线。（4）三步分析法，一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。