【題目】有研究表明,內(nèi)源性H2S作為氣體信號分子家族新成員,在抗炎、舒張血管等方面具有重要的生理作用,而籠狀COS(羰基硫)分子可作為H2S的新型供體(釋放劑)。試回答下列有關(guān)問題

(1)COS的分子結(jié)構(gòu)與CO2相似,COS的結(jié)構(gòu)式為______。

(2)已知:①COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g)△H1=-15kJmol-1,②COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO2(g)△H2=-36kJmol-1,③CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)△H3,則△H=______。

(3)COS可由CO和H2S在一定條件下反應(yīng)制得。在恒容的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)并達到平衡:CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g),數(shù)據(jù)如表所示、據(jù)此填空

實驗

溫度/℃

起始時

平衡時

n(CO)/mol

n(H2S)/mol

n(COS)/mol

n(H2)/mol

n(CO)/mol

1

150

10.0

10.0

0

0

7.0

2

150

7.0

8.0

2.0

4.5

x

3

400

20.0

20.0

0

0

16.0

①該反應(yīng)為______(選填“吸熱反應(yīng)”或“放熱反應(yīng)”)。

②實驗2達到平衡時,x______7.0(選填“>”、“<”或“=”)

③實驗3達到平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率α=______

(4)已知常溫下,H2S和NH3H2O的電離常數(shù)分別為向pH=a的氫硫酸中滴加等濃度的氨水,加入氨水的體積(V)與溶液pH的關(guān)系如圖所示:

酸/堿

電離常數(shù)

H2S

Ka1=1.0×10-7

Ka2=7.0×10-15

NH3H2O

Kb=1.0×10-5

①若c(H2S)為0.1mol/L,則a=______

②若b點溶液pH=7,則b點溶液中所有離子濃度大小關(guān)系是______

(5)將H2S通入裝有固體FeCl2的真空密閉燒瓶內(nèi),恒溫至300℃,反應(yīng)達到平衡時,燒瓶中固體只有FeCl2和FeSx(x并非整數(shù)),另有H2S、HCl和H2三種氣體,其分壓依次為0.30P0、0.80P0和0.04P0(P0表示標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)。當(dāng)化學(xué)方程式中FeCl2的計量數(shù)為1時,該反應(yīng)的氣體壓強平衡常數(shù)記為Kp。計算:

①x=______(保留兩位有效數(shù)字)。

②Kp=______(數(shù)字用指數(shù)式表示)。

【答案】O=C=S 21kJmol-1 放熱反應(yīng) 20% 4 c(NH4+)>c(HS-)>c(H+)=c(OH-)>c(S2- 1.1

【解析】

1)CO2和COS是等電子體,等電子體結(jié)構(gòu)相似,根據(jù)二氧化碳的分子的結(jié)構(gòu)式可知COS結(jié)構(gòu)式;

(2)根據(jù)蓋斯定律計算可得;

(3)①分別建立三段式計算實驗1和實驗3的化學(xué)平衡常數(shù),依據(jù)平衡常數(shù)的大小判斷反應(yīng)時放熱還是吸熱;

②通過濃度熵與平衡常數(shù)的大小判斷平衡移動方向;

③依據(jù)三段式和轉(zhuǎn)化率公式計算;

(4)①依據(jù)電離常數(shù)公式計算;

②依據(jù)電離程度和水解程度的相對大小判斷;

(5)依據(jù)題給信息寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式,由題給數(shù)據(jù)和公式計算即可。

(1)由二氧化碳分子的結(jié)構(gòu)式可知:COS分子中C與O、C與S均形成兩對共有電子對,所以COS結(jié)構(gòu)式為:O=C=S,故答案為:O=C=S;

(2)蓋斯定律②-①得到CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)的焓變△H3=-36kJmol-1-(-15kJmol-1)=-21kJmol-1,故答案為:-21kJmol-1;

(3)設(shè)容器體積為1L。

①由題意可建立實驗1反應(yīng)的三段式為:

CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)

開始(mol/L)10.010.000

反應(yīng)(mol/L)3.0 3.0 3.0 3.0

平衡(mol/L)7.0 7.0 3.0 3.0

化學(xué)平衡常數(shù)===0.18;

由題意可建立實驗3反應(yīng)的三段式為:

CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)

開始(mol/L) 20.0 20.0 0 0

反應(yīng)(mol/L) 4.04.04.0 4.0

平衡(mol/L) 16.016.0 4.0 4.0

化學(xué)平衡常數(shù)===0.0625<0.18,所以升高溫度,平衡常數(shù)k減小,即平衡逆向移動,正向即放熱反應(yīng),故答案為:放熱反應(yīng);

②150℃,濃度熵Qc==≈0.16<k=0.18,則反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動,所以實驗2達平衡時,n(CO)減小,x<7.0,故答案為:<;

③實驗3達平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率=×100%=×100%=20%,故答案為:20%;

(4)①c(H+)==mol/L=10-4mol/L,a=pH=-lg10-4=4,故答案為:4;

②b點呈中性,則c(H+)=c(OH-),溶液中電荷關(guān)系為c(NH4+)+c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-),所以c(NH4+)>c(HS-),由于HS-的電離程度很小、主要以電離為主,同時促進水的電離,所以c(H+)>c(S2-),即b點時溶液中所有離子濃度大小關(guān)系是c(NH4+)>c(HS-)>c(H+)=c(OH-)>c(S2-),故答案為:c(NH4+)>c(HS-)>c(H+)=c(OH-)>c(S2-);

(5)H2S和FeCl2反應(yīng)的方程式為xH2S(g)+FeCl2(s)FeSx(s)+2HCl(g)+(x-1)H2(g)。

①有化學(xué)方程式可得關(guān)系式:2:(x-1)=0.80P0:0.04P0,解得x=1.1,故答案為:1.1;

②H2S和FeCl2反應(yīng)的方程式為1.1H2S(g)+FeCl2(s)FeS1.1(s)+2HCl(g)+0.1H2(g),由方程式可得p(HCl)=0.80P0,p(H2)=0.04P0,p(H2S)=0.30P0,平衡分壓常數(shù)Kp=

=,故答案為:

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】一種芳綸纖的拉伸強度比鋼絲還高,廣泛用作防護材料。其結(jié)構(gòu)片段如下圖所示:

下列關(guān)于該高分子的說法不正確的是

A. 芳綸纖維可用作航天、航空、國防等高科技領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)材料

B. 完全水解產(chǎn)物的單個分子中,含有官能團一COOH或一NH2

C. 氫鍵對該高分子的性能有影響

D. 結(jié)構(gòu)簡式為

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某研究小組擬合成醫(yī)藥中間體XY。

已知:;

;

(1)的名稱是__________

(2)G→X的反應(yīng)類型是_____________。

(3)化合物B的結(jié)構(gòu)簡式為_____________

(4)下列說法不正確的是__________(填字母代號)

A. 化合物A能使酸性KMnO4溶液褪色

B.化合物C能發(fā)生加成、取代、消去反應(yīng)

C.化合物D能與稀鹽酸反應(yīng)

D.X的分子式是C15H16N2O5

(5)寫出D+F→G的化學(xué)方程式:____________________

(6)寫出化合物A(C8H7NO4)同時符合下列條件的兩種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式_______。

①分子是苯的二取代物,1H—NMR譜表明分子中有4種化學(xué)環(huán)境不同的氧原子;

②分子中存在硝基和結(jié)構(gòu)。

(7)參照以上合成路線設(shè)計E→的合成路線(用流程圖表示,無機試劑任選)。

____________________________________________

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】從香莢蘭豆中提取的一種芳香化合物,其分子式為C8H8O3,遇FeCl3溶液會呈現(xiàn)特征顏色,能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。該化合物可能的結(jié)構(gòu)簡式是( )

A. B. C. D.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。下列實驗裝置和方案能達到相應(yīng)目的是(  )

A. 圖裝置,加熱蒸發(fā)碘水提取碘

B. 圖裝置,加熱分解制得無水Mg

C. 圖裝置,驗證氨氣極易溶于水

D. 圖裝置,比較鎂、鋁的金屬性強弱

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(1)在配合物Fe(SCN)2+中,提供空軌道接受孤對電子的微粒是__,畫出配合物離子[Cu(NH34]2+中的配位鍵__

(2)根據(jù)VSEPR模型,H3O+的分子立體結(jié)構(gòu)為__,BCl3的立體結(jié)構(gòu)為__

(3)按要求寫出由第二周期元素為中心原子,通過sp3雜化形成中性分子的化學(xué)式(各寫一種)

正四面體分子__,三角錐形分子__,V形分子______。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知:4NH3+5O2==4NO+6H2O,若反應(yīng)速率分別用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,單位都為mol/(Ls),則正確的關(guān)系是

A. B.

C. D.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】Ⅰ、(1)某種金屬互化物具有自范性,原子在三維空間里呈周期性有序排列,該金屬互化物屬于__________( “晶體”或“非晶體”),可通過__________方法鑒別。

(2)基態(tài)Ni2+的核外電子排布式為__________;配合物Ni(CO)4常溫下為液態(tài),易溶于CCl4、苯等有機溶劑。固態(tài)Ni(CO)4屬于__________晶體;Ni2+Fe2+的半徑分別為69pm78pm,則熔點NiO__________FeO(填“<”或“>”)。

Ⅱ、判斷含氧酸強弱的一條經(jīng)驗規(guī)律是:含氧酸分子結(jié)構(gòu)中含非羥基氧原子數(shù)越多,該含氧酸的酸性越強。如下表所示

(1)亞磷酸(H3PO3)和亞砷酸(H3AsO3)分子式相似,但它們的酸性差別很大,H3PO3是中強酸,H3AsO3只有弱酸性。由此可推出亞磷酸的結(jié)構(gòu)式為___________。從分子結(jié)構(gòu)角度,簡述二者酸性強弱原因_____________________。

(2)亞磷酸與過量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為:________________

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】新冠病毒爆發(fā)期間,各類消毒劑大顯身手,ClO2泡騰片就是一種,使用時將其投入水中即可產(chǎn)生ClO2對水體、環(huán)境消毒。已知ClO2是一種易溶于水而難溶于有機溶劑的氣體,實驗室制備ClO2的原理是用亞氯酸鈉固體與氯氣反應(yīng):2NaClO2Cl2=2ClO22NaCl。如圖是實驗室用于制備和收集一定量純凈的ClO2的裝置(某些夾持裝置和墊持用品省略)。其中E中盛有CCl4液體(用于除去ClO2中的未反應(yīng)的Cl2)。

1)儀器P的名稱是__。

2)寫出裝置A中燒瓶內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式__。

3B裝置中所盛試劑是__。

4FClO2收集裝置,應(yīng)選用的裝置是__(從①②③中選擇),其中與E裝置導(dǎo)管相連的導(dǎo)管口是__(填導(dǎo)管口的字母)

5)相同條件下,ClO2的消毒能力是Cl2__倍(以等物質(zhì)的量的消毒劑得電子的數(shù)目計算)。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案