【題目】CO2、CS2、COS是由C、O、S三種元素形成的結(jié)構(gòu)相似的化合物。

(1)下列能說明碳、硫兩種元素非金屬性相對強(qiáng)弱的是_____________(填序號)

A.亞硫酸溶液加入Na2CO3溶液中,產(chǎn)生氣泡

B.氧化性:濃H2SO4>H2CO3

C.CS2中碳元素為+4價,硫元素為—2價

D.SO2有較強(qiáng)還原性,而CO2無還原性

(2)羰基硫(COS)可作為一種熏蒸劑,能防止某些昆蟲、線蟲的危害。

① 羰基硫的結(jié)構(gòu)式為:________________。沸點(diǎn):CO2_________COS(填“大于”或“小于”),說明原因_____________________。

②下列有關(guān)羰基硫的推測肯定不正確的是_________________

A.COS分子中,所有原子都滿足8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

B.COS分子是含有極性鍵的非極性分子

C.COS分子中三個原子處于同一直線上

D.COS可能在O2中燃燒

③ 羰基硫(COS)用氫氧化鈉溶液處理及利用的過程如下圖:

已知A是一種鹽,則A的化學(xué)式為________;氣體單質(zhì)a為____________________.

(3)在恒容密閉容器中,CO和H2S混合加熱生成羰基硫的反應(yīng)為CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g),反應(yīng)前CO和H2S的物質(zhì)的量均為10mol,平衡后CO的物質(zhì)的量為8mol,回答下列問題:

①升高溫度,H2S濃度增加,表明該反應(yīng)是__________________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。

②平衡時,繼續(xù)通入CO10mol和H2S10mol,一段時間后再次達(dá)到平衡,此時H2S的轉(zhuǎn)化率_____(填“增大”“減小”或“不變”)

(4)若反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行,能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是____________

A.容器內(nèi)氣體密度保持不變

B.CO、H2S、COS、H2的濃度均不再變化

C.c(H2)=c(H2S)

D.v(H2=v(H2S)

【答案】(1)c;(2)①O=C=S ;小于 ;均為分子晶體,結(jié)構(gòu)組成相似,相對分子質(zhì)量增加,熔沸點(diǎn)升高;且COS為極性分子,CO2為非極性分子,極性分子熔沸點(diǎn)高于非極性分子

②B ;③Na2CO3;H2;

(3)放熱;不變;(4)B、D。

【解析】(1)A.亞硫酸溶液加入Na2CO3溶液中,產(chǎn)生氣泡,證明反應(yīng)產(chǎn)生CO2,說明酸性H2SO3>H2CO3,由于H2SO3不是S元素的最高化合價含氧酸,因此不能證明元素的非金屬性S>C,錯誤;B.元素最高價氧化物對應(yīng)水化物的氧化性強(qiáng)弱與物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)有關(guān),與元素的非金屬性強(qiáng)弱無關(guān),錯誤;C.CS2是共價化合物,共用電子對偏向吸引電子能力強(qiáng)的元素,吸引電子能力強(qiáng)的元素顯負(fù)價,吸引電子能力弱的元素表現(xiàn)正化合價,在CS2中碳元素為+4價,硫元素為-2價,可以證明元素的非金屬性S>C,正確; D.SO2中S元素的化合價處于S元素的中間價態(tài),可以失去電子,表現(xiàn)較強(qiáng)還原性,而CO2中C元素為其最高化合價,只有弱氧化性,無還原性,則與元素的非金屬性強(qiáng)弱無關(guān),錯誤。(2)① 羰基硫COS是CO2分子中的O原子被S原子代替產(chǎn)生的,由于O、S是同一主族的元素,原子結(jié)構(gòu)相似,所以可知COS的結(jié)構(gòu)式為:O=C=S。二者都是分子晶體,由于分子間作用力COS> CO2,所以二者的沸點(diǎn)比較:CO2<COS;②A.COS分子中,C原子與O、S原子分別形成2對共用電子,從而使分子中所有原子都滿足8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),正確;B.COS分子是含有極性鍵的極性分子,錯誤;C.COS分子中三個原子處于同一直線上,鍵角是180°,正確;D.COS可能在O2中燃燒,反應(yīng)產(chǎn)生CO2、SO2,正確;③由圖示可知生成正鹽為Na2S,由元素守恒可知,生成正鹽還有Na2CO3,反應(yīng)為COS+4NaOH= Na2S+Na2CO3 +2H2O,硫化鈉與水反應(yīng)生成S2O32-、氫氣和氫氧化鈉,其反應(yīng)的離子方程式為:2S2-+ 5H2OS2O32-+4H2↑+2OH-,所以A的化學(xué)式為Na2CO3,氣體單質(zhì)a為H2;(3)①升高溫度,H2S濃度增加,表明升高溫度,化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動。由于升高溫度化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動,逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng),所以該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng);②由于該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng),所以繼續(xù)通入CO10mol和H2S10mol,即增大壓強(qiáng),一段時間后再次達(dá)到平衡,化學(xué)平衡不發(fā)生移動,此時H2S的轉(zhuǎn)化率不變;(4)A.該反應(yīng)的反應(yīng)混合物都是氣體,由于容器的容積不變,所以在任何時刻容器內(nèi)氣體密度保持不變,不能判斷反應(yīng)是否為平衡狀態(tài),錯誤; B.CO、H2S、COS、H2的濃度均不再變化,則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),正確;C.c(H2)=c(H2S),反應(yīng)可能處于平衡狀態(tài),也可能未達(dá)到平衡,這與反應(yīng)開始的條件及加入反應(yīng)物的多少有關(guān),錯誤; D.v(H2=v(H2S),則用同一物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)處于平衡狀態(tài),正確。

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