Question

二甲基亞砜有消炎止痛、鎮(zhèn)靜等作用．甲醇和硫化氫在γ-Al₂O₃催化劑作用下生成甲硫（CH₃-S-CH₃），甲硫醚再與NO₂反應(yīng)制取二甲基亞砜（），有關(guān)反應(yīng)如下：
反應(yīng)①2CH₃OH（l）+H₂S（g）=（CH₃）₂S（l）+2H₂O（l）△H=-akJ?mol^-1
反應(yīng)②（CH₃）₂S（l）+NO₂（g）=（CH₃）₂SO（l）+NO（g）△H=-bkJ??mol^-1
反應(yīng)③2NO（g）+O₂（g）=2NO₂（g）△H=-ckJ?mol^-1
（1）寫出用甲硫醚直接和氧氣反應(yīng)制取二甲基亞砜的熱化學(xué)反應(yīng)方程式    ，
（2）能說明反應(yīng)2CH₃OH（l）+H₂S（g）?（CH₃）₂S（l）+2H₂O（l）達(dá)平衡狀態(tài)的是    ．
A．v（CH₃OH）=2v（H₂S）
B．恒容容器中，體系的壓強(qiáng)不再改變
C．恒容容器中，體系中氣體的密度不再改變
D．恒容容器中，氣體的摩爾質(zhì)量不再改變
（3）反應(yīng)③在一定條件下可達(dá)到平衡，則此條件下該反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式K=    ．

（4）上圖是反應(yīng)③在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)物和生成物能量與活化能的關(guān)系．在圖中曲線    （填“a”或“b”）表示加入催化劑的能量變化曲線，催化劑能加快反應(yīng)速率的原理是    ；
（5）N₂O₅是一種新型綠色硝化劑，其制備方法有以下兩種．
方法一：4NO₂（g）+O₂（g）=2N₂O₅（g）；△H=-56.76KJ?mol^-1
常溫下，該反應(yīng)能逆向自發(fā)進(jìn)行，則逆向反應(yīng)的△S    0（填“＞、＜”或“=”）
方法二：用硼氫化鈉燃料電池作電源，采用電解法制備得到N₂O₅．工作原理如圖：

硼氫化鈉燃料電池的正極反應(yīng)式    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)蓋斯定律，將②×2+③可得用甲硫醚直接和氧氣反應(yīng)制取二甲基亞砜的熱化學(xué)反應(yīng)方程式；
（2）根據(jù)反應(yīng)方程式的特點(diǎn)以及平衡狀態(tài)的本質(zhì)時正逆反應(yīng)速率相等來分析，注意反應(yīng)中只有硫化氫為氣體這一特點(diǎn)．
（3）根據(jù)平衡常數(shù)是生成物的濃度冪之積與反應(yīng)物的濃度冪之積的比值來列表達(dá)式；
（4）在化學(xué)反應(yīng)中加入催化劑降低反應(yīng)的活化能而加快反應(yīng)速率；
（5）逆向進(jìn)行時生成氣體的物質(zhì)的量增多，混亂度增大；根據(jù)鈉離子移動方向，判斷加入過氧化氫的一極為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)．
解答：解：（1）利用蓋斯定律，將②×2+③可得反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：2（CH₃）₂S（l）+O₂（g）=2 （CH₃）₂SO（l）△H=-（2b+c）kJ?mol^-1，
故答案為：2（CH₃）₂S（l）+O₂（g）=2 （CH₃）₂SO（l）△H=-（2b+c）kJ?mol^-1；
（2）A、無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)物的反應(yīng)速率都滿足v（CH₃OH）=2v（H₂S），故A錯誤；
B、針對反應(yīng)2CH₃OH（l）+H₂S（g）（CH₃）₂S（l）+2H₂O（l），只有硫化氫為氣體，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時，硫化氫氣體的物質(zhì)的量不變，壓強(qiáng)不變，故B正確；
C、只有硫化氫為氣體，氣體的質(zhì)量和物質(zhì)的量不變時則反應(yīng)達(dá)到平衡，體積始終不變，當(dāng)硫化氫氣體的物質(zhì)的量不變，氣體的質(zhì)量不變，則密度不變，故C正確；
D、只有硫化氫為氣體，是否達(dá)到平衡狀態(tài)與硫化氫的相對分子質(zhì)量大小無關(guān)，故D錯誤；
故答案為：B C；   
（3）平衡常數(shù)是生成物的濃度冪之積與反應(yīng)物的濃度冪之積的比值，據(jù)此可書寫平衡常數(shù)的表達(dá)式應(yīng)為，故答案為：；
（4）在化學(xué)反應(yīng)中加入催化劑能降低反應(yīng)的活化能，增大活化分子的百分含量，加快反應(yīng)的速率，
故答案為：b； 催化劑能降低該反應(yīng)的活化能，提高活化分子的百分?jǐn)?shù)，化學(xué)反應(yīng)速率加快；
（5）逆向進(jìn)行時生成氣體的物質(zhì)的量增多，混亂度增大，即△S＞0，在原電池中陽離子向正極移動，所以判斷加入過氧化氫的一極為原電池的正極，正極上發(fā)生還原反應(yīng)，過氧化氫得電子被還原，反應(yīng)式為：H₂O₂+2e^-=2OH^-，
故答案為：＞；H₂O₂+2e^-=2OH^-．
點(diǎn)評：本題考查較為綜合，涉及到蓋斯定律的應(yīng)用、平衡狀態(tài)的判斷以及電化學(xué)知識，做題時注意把握好利用蓋斯定律計算反應(yīng)熱、平衡常數(shù)、以及如何書寫電極反應(yīng)式等問題．