H₂S可用于合成熒光粉、光導(dǎo)體等。在石油化工、天然氣開(kāi)采等行業(yè)產(chǎn)生的廢水廢氣中含有較多的H₂S，脫除廢水廢氣中的H₂S對(duì)環(huán)境保護(hù)、資源再利用有著現(xiàn)實(shí)意義?；卮鹣铝袉?wèn)題：
Ⅰ.在活性炭催化作用下脫除煤氣中的H₂S（g），將其轉(zhuǎn)化為H₂（g）和S（s）。
（1）已知H₂（g）的燃燒熱為285.8kJ?mol^-1，S（s）的燃燒熱為296.6kJ?mol^-1，2H₂S（g）+3O₂（g）═2H₂O（l）+2SO₂（g）ΔH₁=-1125.2kJ?mol^-1。則反應(yīng)H₂S（g）═H₂（g）+S（s）ΔH=

+19.8

+19.8

kJ?mol^-1。
（2）T℃時(shí)，將3molH₂S氣體充入體積為2L的恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)H₂S（g）?H₂（g）+S（g），10min后反應(yīng)達(dá)到平衡，測(cè)得容器中混合氣體的總壓強(qiáng)為pkPa,此時(shí)混合氣體中H₂和H₂S的物質(zhì)的量之比為2：1。
①H₂S的轉(zhuǎn)化率為

66.7%

66.7%

（保留3位有效數(shù)字）；
②該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K_p=

4

5

p

4

5

p

kPa。（K_p為以分壓表示的平衡常數(shù)，分壓=總壓×體積分?jǐn)?shù)）
Ⅱ.天然氣開(kāi)采過(guò)程產(chǎn)生的廢水中主要含有H₂S，可用Na₂SO₃氧化處理。
（3）常溫下，向濃度為0.68g?L^-1的H₂S溶液中加入一定量Na₂SO₃固體，在不同pH下的H₂S去除率隨時(shí)間變化如圖1所示。

①實(shí)際生產(chǎn)中采取pH=5的去除條件，而不選擇更低pH的原因是

pH值過(guò)低，c（H⁺）增大，使反應(yīng)H₂S?H⁺+HS^-逆向進(jìn)行，促使H₂S從溶液中部分逸出，酸性增強(qiáng)，易和Na₂SO₃固體產(chǎn)生二氧化硫氣體逸出，污染環(huán)境

pH值過(guò)低，c（H⁺）增大，使反應(yīng)H₂S?H⁺+HS^-逆向進(jìn)行，促使H₂S從溶液中部分逸出，酸性增強(qiáng)，易和Na₂SO₃固體產(chǎn)生二氧化硫氣體逸出，污染環(huán)境

；
②pH=5時(shí)，前10minH₂S的去除速率ν（H₂S）=

1.4×10^?3

1.4×10^?3

mol?L^-1?min^-1；實(shí)際生產(chǎn)中反應(yīng)時(shí)間選擇10min而不是更長(zhǎng)，其原因是

10min后H₂S去除率增幅不大，成本增加，經(jīng)濟(jì)效率低

10min后H₂S去除率增幅不大，成本增加，經(jīng)濟(jì)效率低

。
Ⅲ.設(shè)計(jì)H₂S燃料電池，實(shí)現(xiàn)回收利用H₂S并得到單質(zhì)硫，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示：
（4）①Q(mào)極為電池的

正

正

極（填“負(fù)”或“正”）。
②P極發(fā)生的電極反應(yīng)式為

2H₂S?4e^-=S₂+4H⁺

2H₂S?4e^-=S₂+4H⁺

。