Question

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=－930 kJ·mol^－1

2C(s) + O₂(g) = 2CO(g)            H₂=－221 kJ·mol^－1

ZnO(s) + CO(g) = Zn(g) + CO₂(g)   H₃= +198 kJ·mol^－1

（1）反应ZnS(s) + C(s) + 2O₂(g) = Zn(g) + CO₂(g) + SO₂(g)的H₄=        kJ·mol^－1。

反应中生成的CO₂与NH₃混合，在一定条件下反应合成尿素：

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

（2）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所示。

① 写出700℃~980℃时发生反应的化学方程式：       ，物质B的化学式是      。

② 硫酸锌分解生成的SO₂经下图中的两个循环可分别得到S和H₂SO₄。写出循环I中反应2的化学方程式：      ；循环II中电解过程阳极反应式是        。

Answer

（1）-377.5 ；d b （2）① ；SO2

②

【解析】

试题分析：试题分析：（1）①2ZnS（s）+3O2（g）=2ZnO（s）+2SO2（g） △H1=－930 kJ·mol－1

②2C（s） + O2（g） = 2CO（g） △H2=－221 kJ·mol－1

③ZnO（s） + CO（g） = Zn（g） + CO2（g） △H3=+198 kJ·mol－1，

根据盖斯定律可知将方程式（①+②）/2+③得：ZnS（s）+ C（s）+ 2O2（g）=Zn（g）+CO2（g）+SO2（g） △H4=（△H1+△H2）/2+△H3=（－930 kJ·mol－1－221 kJ·mol－1）/2+198 kJ·mol－1=-377.5 kJ·mol－1；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，a错误；b．该反应前后气体物质的量减小，容器中气体的压强不再改变，反应达到平衡状态，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）逆时反应没有达到平衡状态，c错误；d．反应前后容器体积没有改变，在这个反应中有固体物质参加反应，所以容器中混合气体的密度不再改变，说明气体的物质的量不再改变，d正确，答案选b、d；

（2）①700℃～980℃时发生反应如图可知生成物有ZnO和O2，根据元素守恒和氧化还原反应得失电子守恒可知还有SO2生成，反应的化学方程式为：；

②ZnFeO3.5和SO2在加热条件下生成ZnFeO4、S，反应方程式为：；电解硫酸锰时，生成二氧化锰和硫酸，阳极上发生的是失去电子的氧化反应，电极反应式为。

【考点定位】本题主要是考查电解原理、化学平衡状态、盖斯定律的应用

【名师点晴】该题的难点是平衡状态的判断和氧化还原反应方程式配平，关于平衡状态的判断需要注意可逆反应达到平衡状态有两个核心的判断依据：①正反应速率和逆反应速率相等。②反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。只要抓住这两个特征就可确定反应是否达到平衡状态，对于随反应的发生而发生变化的物理量如果不变了，即说明可逆反应达到了平衡状态。判断化学反应是否达到平衡状态，关键是看给定的条件能否推出参与反应的任一物质的物质的量不再发生变化。关于氧化还原反应方程式的配平解答时要抓住电子得失守恒和原子守恒。