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硫化氢(H2S)、二氧化硫(SO2)是有害气体,可用多种方法进行脱除。
(1)实验室制取乙炔时,用硫酸铜溶液除去乙炔气体中混有的H2S气体,发生反应:H2S+Cu2+(aq)═CuS+2H+(aq),计算25℃时,该反应的平衡常数为
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。(已知25℃时Ksp(CuS)=1.25×10-36,H2S的Ka1=1×10-7,Ka2=1×10-13
(2)某科研小组将微电池技术用于去除天然气中的H2S,装置如图,主要反应:2Fe+2H2S+O2=2FeS+2H2O(FeS难溶于水),室温时,pH=7的条件下,研究反应时间对H2S的去除率的影响。
①装置中微电池负极的电极反应式为
Fe-2e-+H2S═FeS+2H+
Fe-2e-+H2S═FeS+2H+

②一段时间后,单位时间内H2S的去除率降低,可能的原因是
生成的FeS附着在铁碳填料的表面,原电池负极的表面积减小,化学反应速率减慢,铁的量因消耗而减少,形成微电池的数量减少,化学反应速率减慢
生成的FeS附着在铁碳填料的表面,原电池负极的表面积减小,化学反应速率减慢,铁的量因消耗而减少,形成微电池的数量减少,化学反应速率减慢

(3)Fe2(SO43溶液脱除空气中H2S并再生的原理如图甲所示。

将一定体积含H2S的空气匀速通入Fe2(SO43溶液中,反应相同时间,初始Fe3+浓度ρ(Fe3+)及其pH与H2S脱除率的关系如图乙所示。当ρ(Fe3+)>10g•L-1,H2S脱除率下降的原因是
ρ(Fe3+)增大会促进H2S被氧化,生成的H+使溶液的pH降低,促进H2S的逸出,前者的影响小于后者
ρ(Fe3+)增大会促进H2S被氧化,生成的H+使溶液的pH降低,促进H2S的逸出,前者的影响小于后者

(4)在恒容密闭容器中,用H2还原SO2生成S的反应分两步完成(如图所示),该过程中部分物质的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示:
依据如图描述H2还原SO2生成S的两步反应为:
3H2+SO2=H2S+2H2O、2H2S+SO2=3S+2H2O
3H2+SO2=H2S+2H2O、2H2S+SO2=3S+2H2O
(用化学方程式表示)。

【答案】
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;Fe-2e-+H2S═FeS+2H+;生成的FeS附着在铁碳填料的表面,原电池负极的表面积减小,化学反应速率减慢,铁的量因消耗而减少,形成微电池的数量减少,化学反应速率减慢;ρ(Fe3+)增大会促进H2S被氧化,生成的H+使溶液的pH降低,促进H2S的逸出,前者的影响小于后者;3H2+SO2=H2S+2H2O、2H2S+SO2=3S+2H2O
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:18引用:2难度:0.5
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  • 1.反应 4A(g)+5B(g)⇌4C(g)+6D(g)在 5L 的密闭容器中进行,半分钟后,C 的物质的量增 加了 0.30mol。下列叙述正确的是(  )

    发布:2024/12/30 19:30:2组卷:67引用:6难度:0.6
  • 2.氢气最早于16世纪被人工制取出来,氢气是一种清洁能源。
    (1)利用光伏电池电解水制H2是氢能的重要来源。已知:H-H键、O=O键、H-O键的键能依次为436kJ•mol-1、495kJ•mol-1、463kJ•mol-1。则2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
     
    kJ•mol-1
    (2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
     
    ;保持其他条件不变,温度改为T2℃,经25s后达到平衡,测得c(CH4)=2c(C2H4),则0~25s内v(C2H4)=
     
    mol•L-1•s-1
    (3)CH4分解时几种气体的平衡分压(pPa)的对数值lgp与温度的关系如图所示。

    ①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此时的平衡常数Kp=
     
    (用平衡分压代替浓度进行计算)Pa2
    ②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
     
    (填标号)。
    A.减小C2H2的浓度
    B.升高温度
    C.增大压强
    D.加入合适的催化剂
    (4)工业上,以KNH2和液氨为电解质,以石墨为电极,电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为
     
    ,一段时间后阴、阳两极收集到的气体质量之比为
     

    发布:2025/1/4 8:0:1组卷:9引用:3难度:0.5
  • 3.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速率为0.1mol/(L•min).求:
    (1)此时A的浓度c(A)=
     
    mol/L,反应开始前容器中的A、B的物质的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反应速率v(B)=
     
    mol/(L•min);
    (3)x的值为
     

    发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3
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