【題目】羰基硫(OCS)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(xué)產(chǎn)品質(zhì)量下降和大氣污染。羰基硫的氫解反應(yīng)和水解反應(yīng)是兩種常用的脫硫方法,其反應(yīng)式分別為:

氫解反應(yīng):COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g) △H1=+7kJ/mol

水解反應(yīng):COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g) △H2

已知反應(yīng)中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:

化學(xué)鍵

C=O(CO2)

C=O(COS)

C=S

H-S

H-O

E/kJ·mol-1

803

742

577

339

465

回答下列問題:

(1)在以上脫除COS的反應(yīng)中,若某反應(yīng)有1mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,則該反應(yīng)吸收的熱量為____kJ。

(2)已知熱化學(xué)方程式CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) △H3,△H3=_____kJ/mol。

(3)某溫度下,在某密閉容器中進(jìn)行COS的氫解反應(yīng)

當(dāng)反應(yīng)達(dá)到限度后,增大容器的體積,則正反應(yīng)速率_____(增大”“減小不變”)

當(dāng)容器體積不變時(shí),若起始時(shí)充入COSH2的體積比為1:2,下列情形能表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是______。

a.氣體密度不變 b.COSH2濃度比不變

c.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變 d.COS體積分?jǐn)?shù)不變

當(dāng)容器體積不變時(shí),若COSH2的起始物質(zhì)的量比為1:a,平衡后COSH2的物質(zhì)的量比為1:10a,則此溫度下H2平衡轉(zhuǎn)化率為______(用含a的式子表示)。

(4)羰基硫的氫解或水解反應(yīng)能否設(shè)計(jì)成原電池_____(能或否),理由是________。

(5)用金屬儲(chǔ)氫材料(MH)、鉑(Pt)、硫酸溶液組成的原電池可以使羰基硫脫硫處理。

原電池的負(fù)極材料是____(填化學(xué)式)。

寫出原電池的正極反應(yīng)式_________,正極周圍溶液pH______(增大”“減小”或不變”)。

原電池工作時(shí),硫酸溶液的作用是___________。

【答案】 3.5 -42 減小 bd 9/(10a-1) 氫解反應(yīng)吸熱,水解反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng) MH COS+2e-+2H+=H2S+CO 增大 形成回路,提供酸性環(huán)境

【解析】1)反應(yīng)①氫解反應(yīng):COSg)+H2g)=H2Sg)+COg)轉(zhuǎn)移電子是2mol,吸熱是7kJ;若某反應(yīng)有1mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,則該反應(yīng)吸收熱量為3.5kJ;(2COSg)+H2Og)=H2Sg)+CO2g)的焓變=(742+465×2kJ/mol-(339+803kJ/mol=-35kJ/mol。已知:①氫解反應(yīng):C COSg)+H2g)=H2Sg)+COg)△H1=+7kJ/mol,②水解反應(yīng):COSg)+H2Og)=H2Sg)+CO2g)△H2=-35kJ/mol;②-①得到COg)+H2Og)=CO2g)+H2g),根據(jù)蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)的焓變△H3=-35kJ/mol-7kJ/mol=-42kJ/mol;(3)①當(dāng)反應(yīng)達(dá)到限度后,增大容器的體積,濃度減小,則正反應(yīng)速率減小;②a.密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值,在反應(yīng)過程中質(zhì)量和容積始終是不變的,氣體密度不變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),a錯(cuò)誤;b.起始時(shí)充入COSH2的體積比為1:2,而反應(yīng)是按照11反應(yīng),所以COSH2濃度比不變時(shí)說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),b正確;c.混合氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量是混合氣的質(zhì)量和混合氣的總的物質(zhì)的量的比值,反應(yīng)前后質(zhì)量和物質(zhì)的量均是不變的,所以混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),c錯(cuò)誤;d.COS體積分?jǐn)?shù)不變說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),d正確,答案選bd;③根據(jù)反應(yīng)的方程式可知

COSg)+H2g)=H2Sg)+COg

起始量(moln na 0 0

轉(zhuǎn)化量(molx x x x

平衡量(molnx nax x x

,解得,所以此溫度下H2平衡轉(zhuǎn)化率為;(4)放熱的、能自發(fā)的氧化還原反應(yīng)可以設(shè)計(jì)成原電池;氫解反應(yīng)是吸熱反應(yīng),水解反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng),都不可以設(shè)計(jì)成原電池;(5)①金屬儲(chǔ)氫材料(MH)、鉑(Pt)、硫酸溶液組成的原電池中,金屬失電子發(fā)生氧化反應(yīng)的電極是負(fù)極,因此負(fù)極材料MH;②原電池的正極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng),電極反應(yīng)為:COS+2e-+2H+=H2S+CO,正極消耗氫離子,所以正極周圍溶液pH增大;③根據(jù)以上分析可知原電池工作時(shí),硫酸溶液的作用是形成回路,提供酸性環(huán)境。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】取一定量的Na2CO3、NaHCO3和Na2SO4混合物與250mL 1.00molL﹣1過量鹽酸反應(yīng),生成2.016L CO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),然后加入500mL 0.100molL﹣1Ba(OH)2溶液,得到沉淀的質(zhì)量為2.33g,溶液中過量的堿用10.0mL 1.00mlL﹣1鹽酸恰好完全中和.計(jì)算:
(1)混合物中Na2SO4的質(zhì)量;
(2)混合物中Na2CO3的物質(zhì)的量.

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【題目】已知A為淡黃色固體,T、R為兩種常見的用途很廣的金屬單質(zhì),D是具有磁性的黑色晶體,C是無色無味的氣體,H是白色沉淀,W溶液中加入KSCN出現(xiàn)血紅色.
(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式:A , D , E , R , T
(2)B與E混和得到H并在潮濕空氣中變成M的過程中,可能觀察到的現(xiàn)象:
(3)按要求寫方程式:B和R反應(yīng)生成N的離子方程式:;M→W的離子方程式:

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】向下列各溶液中滴加稀H2SO4MgCl2溶液時(shí),均有白色沉淀生成的是

A. Ba(OH)2 B. KOH C. Na2CO3 D. BaCl2

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【題目】某研究小組為了探究一種淺綠色鹽X(僅含四種元素,不含結(jié)晶水,MX)<908gmol1)的組成和性質(zhì),設(shè)計(jì)并完成了如下實(shí)驗(yàn)

取一定量的淺綠色鹽X進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),充分反應(yīng)后得到23.3g白色沉淀E、28.8g紅色固體G12.8g紅色固體H

已知:淺綠色鹽X570℃、隔絕空氣條件下受熱分解為非氧化還原反應(yīng).

常溫下B呈液態(tài)且1個(gè)B分子含有10個(gè)電子。請(qǐng)回答如下問題:

1寫出B分子的電子式 _________

2請(qǐng)寫出紅色固體G與足量D溶液反應(yīng)的離子方程式__________

3X的化學(xué)式是_________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】次磷酸(H3PO2)是一種精細(xì)化工產(chǎn)品,具有較強(qiáng)還原性,回答下列問題:
(1)H3PO2是一元中強(qiáng)酸,寫出其電離方程式:
(2)H3PO2中,磷元素的化合價(jià)為
(3)NaH2PO2是正鹽還是酸式鹽?其溶液顯性(填弱酸性、中性、或者弱堿性).
(4)H3PO2也可以通過電解的方法制備.工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子,陰離子通過):

①寫出陰極的電極反應(yīng)式
②分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的原因
③早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2 , 將“四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去陽極室與產(chǎn)品室之間的陽膜,從而合并了陽極室與產(chǎn)品室,其缺點(diǎn)是雜質(zhì).該雜質(zhì)產(chǎn)生的原因是:

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某化工廠為了綜合利用生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品CaSO4 , 與相鄰的合成氨廠聯(lián)合設(shè)計(jì)了以下制備(NH42SO4的工藝流程.回答下列問題:
(1)工業(yè)合成氨所需氮?dú)鈦碜钥諝,常用物理方法獲;該方法是;
(2)工業(yè)合成氨反應(yīng)的化學(xué)方程式是
(3)沉淀池中發(fā)生反應(yīng)的主要方程式是
(4)上述生產(chǎn)流程中,有關(guān)NH3的作用及說明正確的是 A.提供制各產(chǎn)品所需的氮元素
B.增大CO32的濃度促進(jìn)反應(yīng)發(fā)生
C.作反應(yīng)的催化劑
(5)可以循環(huán)使用的X是 . 從綠色化學(xué)和資源綜合利用的角度說明上述流程的主要優(yōu)點(diǎn)是
(6)寫出硫酸鈣的其它一種用途

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在一定溫度下,反應(yīng)A2(g)+B2(g)2AB(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是( )

A. 單位時(shí)間內(nèi)生成n molA2同時(shí)生成n molAB

B. 容器內(nèi)的總物質(zhì)的量不隨時(shí)間變化

C. 單位時(shí)間內(nèi)生成2n molAB的同時(shí)生成n molB2

D. 單位時(shí)間內(nèi)生成n molA2的同時(shí)生成n molB2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】2.3 g純凈金屬鈉在干燥空氣中被氧化后得到3.5 g固體,由此可判斷產(chǎn)物是(  )

A. 只有Na2O B. 只有Na2O2

C. Na2ONa2O2的混合物 D. 無法確定

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