Question

【题目】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=﹣930kJmol﹣1
2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H2=﹣221kJmol﹣1
ZnO（s）+CO（g）═Zn（g）+CO2（g）△H3=198kJmol﹣1
（1）反应ZnS（s）+C（s）+2O2（g）═Zn（g）+CO2（g）+SO2（g）的△H4=kJmol﹣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1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经图2中的循环可得到H2SO4 ． 循环中电解过程阳极反应式是 ．

Answer 1

【答案】
（1）﹣377.5
（2）bd；增大压强，适当降低温度等
（3）0.03mol/（L．min）；Mn2+﹣2e﹣+2H2O=MnO2+4H+
【解析】解：（1）①2ZnS（s）+3O2（g）═2ZnO（s）+2SO2（g）△H1=﹣930kJmol﹣1②2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H2=﹣221kJmol﹣1③ZnO（s）+CO（g）═Zn（g）+CO2（g）△H3=198kJmol﹣1将方程式 +③得ZnS（s）+C（s）+2O2（g）═Zn（g）+CO2（g）+SO2（g），△H4= +198kJ/mol=﹣377.5kJ/mol；
所以答案是：﹣377.5；
（2.）2NH3（g）+CO2（g） CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H＜0，反应是气体体积减小的放热反应，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，故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，故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，故c错误；d．反应前后问题密度改变，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，故d正确；反应是气体体积减小的放热反应，若想提高氨气的转化率，可以采取的措施有增大压强、降低温度等是平衡正向进行，所以答案是：bd；增大压强，适当降低温度等；
（3.）①700℃～980℃时发生反应时，根据图知，生成ZnO、氧气和B，根据元素守恒知，B中含有S元素，因为生成氧气失电子，则S元素应该得电子发生还原反应，所以B应该是SO2 ， 根据反应物和生成物及反应条件书写方程式为2ZnSO4 2ZnO+2SO2↑+O2↑，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，V（O2）= =0.015mol/Lmin，反应速率之比等于化学方程式计量数之比，V（SO2）=2V（O2）=0.03mol/（L．min），所以答案是：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+ ，
所以答案是：Mn2+﹣2e﹣+2H2O=MnO2+4H+ ．
【考点精析】掌握化学平衡状态本质及特征和化学平衡状态的判断是解答本题的根本，需要知道化学平衡状态的特征：“等”即 V正=V逆>0；“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行；“定”即反应混合物中各组分百分含量不变；“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡；与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效）；状态判断：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不变④若A、B、C、D为气体，且m+n≠x+y，压强恒定⑤体系颜色不变⑥单位时间内某物质内化学键的断裂量等于形成量⑦体系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等．