2.
H
2S是一种剧毒气体,工业生产中可以通过多种手段对其进行回收或再利用。
Ⅰ.900℃时可以用克劳斯法回收H2S气体,该过程中涉及的部分反应如下:
①2H2S(g)+O2(g)S2(g)+2H2O(g) △H=-316.8kJ•mol-1
②2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) △H=-1040.2kJ•mol-1
(1)4H2S(g)+2SO2(g)3S2(g)+4H2O(g)的△H=
(2)若在900℃以上绝热、恒容的密闭容器中,投入一定量的H2S、O2发生反应①,下列说法能说明反应达到平衡状态的是
a.混合气体密度不随时间变化而变化
b.v正(O2)=2v逆(H2O)
c.体系压强不随时间变化而变化
d.反应体系温度不变
e.混合气体平均相对分子质量不变
f.单位时间内生成nmolS2 , 同时生成2nmolH2S
Ⅱ.工业上还可以通过硫化氢分解对其进行处理、利用:2H2S(g)S2(g)+2H2(g),在2.0L恒容密闭容器中充入0.1molH2S,不同温度下测得H2S的转化率与时间的关系如图所示:
(3)950℃时,0~1.25s生成S2(g)的平均反应速率为
(4)该反应的△H0(填“>”“<”或“=”),1050℃达到平衡时H2S的转化率为35%,则该温度下,平衡常数K=(保留一位有效数字),该温度下Q点时反应(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)
Ⅲ.对H2S废气进行利用的另一种途径是将其设计成质子膜—H2S燃料电池,反应原理为2H2S(g)+O2(g)═S2(s)+2H2O(l)。电池结构示意图如图:
(5)电极a上发生的电极反应式为。
(6)设NA为阿伏加 德罗常数的值,当电路中通过3mol电子时,通过质子膜进入(填“正极区”或“负极区”)的H+数目为。