Question

【题目】硫化氢气体在资源利用和环境保护等方面均有重要应用。

（1）工业上采用高温分解H2S制取氢气，2H2S(g)2H2(g)+S2(g)，在膜反应器中分离出H2。在容积为2L的恒容密闭容器中，控制不同温度进行此反应。H2S的起始物质的量均为1mol，实验过程中测得H2S的转化率如图所示。曲线a表示H2S的平衡转化率与温度的关系，曲线b表示不同温度下反应经过相同时间时H2S的转化率。

①反应2H2S(g)2H2(g)+S2(g)的ΔH__(填“>”“<’或“＝”)0。

②985℃时，反应经过5s达到平衡状态，此时H2S的转化率为40%，则用H2表示的反应速率为v(H2)＝__。

③随着H2S分解温度的升高，曲线b向曲线a逐渐靠近，其原因是__。

（2）将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S，其物质转化如图所示。

在温度一定和不补加溶液的条件下，缓慢通入混合气体，并充分搅拌。欲使生成的硫单质中尽可能不含CuS，可采取的措施有__。

Answer 1

【答案】> 0.04mol/(L·s) 温度升高，反应速率加快，达到平衡所需时间缩短 增加氧气的通入量或增加起始时c(Fe3+)

【解析】

（1）①根据温度升高，转化率增大，可知平衡正移，据此分析；
②根据转化率求出反应的量，再求反应速率；
③根据温度对速率的影响分析；
（2）①根据图中各元素化合价变化分析；
②欲使生成的硫单质中不含CuS，则硫离子不能剩余，硫离子完全被氧化为S单质，据此分析。

（1）①由图象可知，温度升高，转化率增大，则平衡正移，所以正方向为吸热方向，即△H>0，故答案为：>；

②H2S的起始浓度均为1molL1，若985℃时，反应经5s达到平衡，此时H2S的转化率为40%，则参加反应的硫化氢为1mol×40%=0.4mol， ，故答案为： 0.04mol/(L·s)；

③随着温度升高，反应速率逐渐加快，达到平衡所需时间缩短，所以曲线b向曲线a逼近；故答案为：温度升高，反应速率加快，达到平衡所需时间缩短；

（2）欲使生成的硫单质中不含CuS，则硫离子不能剩余，即硫离子完全被氧化为S单质，所以氧气必须过量，采取的措施为提高混合气体中空气的比例；由图示可知Fe3+起到催化作用，所以增大c(Fe3+)也可以使得硫离子完全被氧化为S单质，故答案为：增加氧气的通入量或增加起始时c(Fe3+)。