【題目】氧硫化碳(COS,結(jié)構(gòu)類似于CO2)廣泛存在于以煤為原料的各種化工原料氣中,能引起催化劑中毒、化學產(chǎn)品質(zhì)量下降和大氣污染。有多種方法可以脫氧硫化碳中的硫,其中氫解和水解反應是兩種常用的脫硫方法,其反應式分別為:

①氫解反應:COS(g) +H2(g)H2S(g) + CO(g) ΔH1= +7kJ/mol

②水解反應:COS(g) +H2O(g)H2S(g) +CO2(g) ΔH2=-35kJ/mol

請回答下列問題:

1)氧硫化碳的電子式為_____。

2COH2O(g)能反應生成CO2H2,寫出該反應的熱化學方程式_______。

3)水解反應達到平衡后,若減小容器的體積,逆反應速率將_____(填增大、減少或不變,下同),COS的轉(zhuǎn)化率____。

4)某溫度下,體積為2L的恒容體系中,物質(zhì)的量分別為mmolnmolCOS蒸氣和H2氣發(fā)生氫解,已知COS的轉(zhuǎn)化率為α,則該溫度下的平衡常數(shù)K= ____(用m、n、α等符號表示)。

5)某科研小組研究改進催化劑TiO2/Al2O3和溫度對COS水解的影響,得到如圖

COS水解的最佳溫度是________;理由是___________。

【答案】 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H=42kJ/mol 增大 不變 m α2 /(1-α)(n-mα) 300 催化劑活性高,轉(zhuǎn)化率很大

【解析】

1)氧硫化碳是共價化合物,碳原子分別與氧原子、硫原子之間形成2個共用電子對;

(2)根據(jù)蓋斯定律計算可得;

3)平衡后減小容器體積,容器中壓強增大,增大壓強,正、逆反應速率都增大,平衡不移動;

(4)依據(jù)題意建立三段式,依據(jù)平衡常數(shù)公式計算;

5)由圖中信息分析300℃時COS的轉(zhuǎn)化率最高,催化劑的活性最強。

1)氧硫化碳是共價化合物,碳原子分別與氧原子、硫原子之間形成2個共用電子對,其電子式為,故答案為:;

(2)根據(jù)蓋斯定律,②-①得COg+H2OgH2g+CO2g),則H3=H2-H1=-35kJmol-1-+7kJmol-1=-42kJmol-1,故答案為:COg+H2OgCO2g+H2gH=-42kJmol-1;

3)平衡后減小容器體積,容器中壓強增大,增大壓強,正、逆反應速率都增大;該反應是氣體體積不變的反應,增大壓強,平衡不移動,COS的轉(zhuǎn)化率不變,故答案為:增大;不變;

4)假設反應容器體積為VL,COS起始物質(zhì)的量為m,轉(zhuǎn)化率為a,則變化量為ma,則依據(jù)題意建立如下三段式:

COSg+H2gH2Sg+COg

起始(molm n 0 0

轉(zhuǎn)化(molma ma ma ma

平衡(molm1-a n-ma ma ma

則平衡常數(shù)K===,故答案為:;

5)由圖中信息分析300℃時COS的轉(zhuǎn)化率最高,催化劑的活性最強,則COS水解的最佳溫度是300℃,此時催化劑活性高,轉(zhuǎn)化率很大,故答案為:300℃;催化劑活性高,轉(zhuǎn)化率很大。

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B. b極上的電極反應式為:O2+2H2O+4e--=4OH--

C. 每轉(zhuǎn)移0.1mol電子,消耗1.12LH2

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(3)若A為常見的非金屬單質(zhì),B的溶液為某濃酸,其中A、B的物質(zhì)的量之比為14,而且該反應能產(chǎn)生一種造成光化學煙霧的氣體,則該反應化學方程式為_______________

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A. 有機物被氧化,M為電源負極

B. 電池工作時,N極附近溶液pH增大

C. Cr2O72-離子濃度較大時,可能會造成還原菌失活

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D. 0.1 mol/LH2C2O4溶液中加水稀釋,C(HC2O4-)/C(H2C2O4)比值將增大

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B. Y的化學式可能為NO

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