Question

近期发现，H₂S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题：

(1)下列事实中，不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是___________(填标号)。

A．氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应，而亚硫酸可以

B．氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸

C．0.10mol•L^-1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1

D．氢硫酸的还原性强于亚硫酸

(2)H₂S与CO₂在高温下发生反应：H₂S(g)+CO₂(g) ⇌ COS(g)+H₂O(g)。在610K时，将0.10molCO₂与0.40molH₂S充入2.5L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。

①H₂S的平衡转化率α₁=___________％，反应平衡常数K=___________；

②在620K重复试验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H₂S的转化率α₂___________α₁，该反应的ΔH__________0；(填“＞”“<”或“=”)

③向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 C．COS     D．N₂

(3)25°C时，①S(s)+H₂(g)⇌H₂S(g)K_p1=6.0×10⁵

②Si(s)+2H₂(g) ⇌SiH₄(g)K_p2=7.8×10⁶。

则Si(s)+2H₂S(g) ⇌SiH₄(g)+2S(s)的K_p=__________(保留两位有效数字，K_p为以分压表示的平衡常数)。

Answer

D 2.5 2.8×10–3 ＞ ＞ B 2.2×10-5

【解析】

(1)比较酸性强弱，可根据强酸制备弱酸、测定等浓度的pH以及溶液的导电能力判断；

(2)根据三段式结合平衡移动的影响因素解答该题；

(3)根据已知反应和目标反应的平衡表达式进行分析计算。

(1)A．氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应，而亚硫酸可以，符合强酸制备弱酸的特点，可说明亚硫酸的酸性比氢硫酸强，故A正确；

B．氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸，可说明亚硫酸的电离程度大，则亚硫酸的酸性强，故B正确；

C．0.10mol⋅L−1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1，可说明亚硫酸的电离程度大，酸性较强，故C正确；

D．氢硫酸的还原性强于亚硫酸，不能用于比较酸性的强弱，故D错误；

故答案选D；

(2)对于反应

反应平衡后水的物质的量分数为0.02，则=0.02，x=0.01；①H2S的平衡转化率α1=×100%=2.5%，体积为2.5L，则平衡时各物质的浓度为c(H2S)= =0.156mol/L，c(CO2)==0.036mol/L，c(COS)=c(H2O)==0.004mol/L，则K==0.00285=2.8×10–3；

②根据题目提供的数据可知温度由610K升高到620K时，化学反应达到平衡，水的物质的量分数由0.02变为0.03，所以H2S的转化率增大，α2＞α1；根据题意可知：升高温度，化学平衡向正反应方向移动，根据平衡移动原理：升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，所以该反应的正反应为吸热反应，故△H＞0；

③A．增大H2S的浓度，平衡正向移动，但加入量远远大于平衡移动转化消耗量，所以H2S转化率降低，故A错误；

B．增大CO2的浓度，平衡正向移动，使更多的H2S反应，所以H2S转化率增大，故B正确；

C．COS是生成物，增大生成物的浓度，平衡逆向移动，H2S转化率降低，故C错误；

D．N2是与反应体系无关的气体，充入N2，不能使化学平衡发生移动，所以对H2S转化率无影响，故D错误；

答案选B。

(3)25°C时，①S(s)+H2(g)⇌H2S(g)Kp1==6.0×105，②Si(s)+2H2(g)⇌SiH4(g)Kp2==7.8×106，则Si(s)+2H2S(g)⇌SiH4(g)+2S(s)的Kp==2.2×10-5。