Question

寫出H₂S燃燒反應的化學方程式．1.0升H₂S氣體和a升空氣混和后點燃，若反應前后氣體的溫度和壓強都相同（20℃，101.3千帕），試討論當a的取值范圍不同時，燃燒后氣體的總體積V（用含a的表達式表示．假定空氣中氮氣和氧氣的體積比為4：1，其它成分可忽略不計）．

Answer 1

【答案】分析：發生反應有：（1）2H₂S+O₂2S+2H₂O；（2）2H₂S+3O₂2SO₂+2H₂O，根據反應的方程式，用極端假設法計算，
解答：解：發生反應有：（1）2H₂S+O₂2S+2H₂O
（2）2H₂S+3O₂2SO₂+2H₂O
按反應（1）可知，1.0升H₂S消耗0.5升O₂，
∴若V（O₂）≤0.5升，即：a≤2.5升或（a＜2.5升）
H₂S過量，且該條件下產物都不是氣體，反應后減少的體積取決于O₂的體積，等于升，
所以燃燒后氣體的總體積：V=1+a-=1+（升）
按反應（2）可知，1.0升H₂S消耗1.5升O₂，若V（O₂）≥1.5升，反應后減少的體積取決于H₂S的體積，即等于1.5升；
又若1.5升≥V（O₂）≥0.5升，相當于反應在（1）生成的S有一部分繼續被氧化（S+O₂=SO₂），
由于這一步反應前后氣體的體積不變，因而總體積的減少與反應（2）相同，也等于1.5升．
即：a≥2.5升（或a＞2.5升）時，
燃燒后氣體的總體積：V=1+a-1.5=a-0.5（升）
答：H₂S燃燒反應的化學方程式為（1）2H₂S+O₂2S+2H₂O；（2）2H₂S+3O₂2SO₂+2H₂O，
a≤2.5升或（a＜2.5升），V=1+（升）；a≥2.5升（或a＞2.5升）時，V=-0.5（升）．
點評：本題考查混合物的計算，題目難度中等，注意根據化學方程式利用端值法計算．