【題目】從煤化工行業(yè)中可以得到許多重要的工業(yè)資源;卮鹣铝袉栴}:

(1)從煤的氣化獲得的化工原料氣中含有的少量羰基硫(COS)會(huì)引起催化制中毒,大氣污染等問題。

羰基硫與燒堿溶液反應(yīng)生成兩種正鹽的離子方程式為_________________________________

羰基硫的脫硫方法之一為COS(g)+H2(g)=H2S(g)+ CO(g) ΔH=+7kJ·mol-1,已知反應(yīng)中部分物質(zhì)的鍵能數(shù)據(jù)如下

化學(xué)鍵

C=O

C=S

H-S

H-H

鍵能(kJ·mol-1

745

577

339

436

CO分子中的碳氧鍵的鍵能為_________________

(2)羰基硫在高溫下發(fā)生水解反應(yīng):COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g)。T℃時(shí),將0.30 molCOS(g)0.50mol H2O(g)充入10L的恒容密閉容器中,30 s后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)H2S的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.30。

①0~30 s內(nèi),COS的平均反應(yīng)速率v(COS)=___________,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=__________(保留3位有效數(shù)字)。

向反應(yīng)容器中再分別充入下列氣體能使COS的轉(zhuǎn)化率增大的是_________(填字母)。

A.COS B.H2O C.H2S D.CO2

(3)將含H2S尾氣的空氣按一定流速通入酸性FeCl3溶液中,可實(shí)現(xiàn)含H2S尾氣的空氣脫硫。在FeCl3 溶液吸收H2S的過程中,溶液中的n(Fe3+)及被吸收的n(H2S)隨時(shí)間t的變化如圖所示。

由圖中信息可知,0~t1時(shí)間段內(nèi),一定發(fā)生的反應(yīng)是__________________________(用離子方程式表示)。

②t1時(shí)刻后,溶液中n(Fe3+)保持微量減少至基本不變,其原因是__________________________________。

【答案】 COS+4OH-=S2-+CO32-+2H2O 1073kJ·mo1-1 8.0×10-4mol·L-l·s-1(0.048 mol·L-l·min-1) 3.69 B H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+ t1時(shí)刻后,溶液中的Fe2+被空氣氧化為Fe3+,生成的Fe3+再與H2S發(fā)生氧化還原反應(yīng),因而溶液中的Fe3+的量基本不變

【解析】①根據(jù)原子守恒規(guī)律:羰基硫與燒堿溶液反應(yīng)生成硫化鈉和碳酸鈉兩種正鹽,離子方程式為COS+4OH-=S2-+CO32-+2H2O;正確答案COS+4OH-=S2-+CO32-+2H2O。

②設(shè)CO分子中的碳氧鍵的鍵能為X kJ·mo1-1,反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能=745+577+436-2×339-X=+7X=1073kJ·mo1-1;正確答案1073kJ·mo1-1。

(2)①設(shè)COS的變化量為x mol,計(jì)算如下

COS(g) + H2O(g) H2S(g)+CO2(g)

起始: 0.3 0.5 0 0

變化: x x x x

平衡: 0.3-x 0.5-x x x

H2S的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x/0.8×100%=0.3,解得x=0.24mol;0~30 s內(nèi),COS的平均反應(yīng)速率v(COS)= 0.24/10×30=8.0×10-4mol·L-l·s-1(或0.048 mol·L-l·min-1) ;各物質(zhì)濃度分別為c(COS)=0.006 mol·L-l, c(H2O)=0.026 mol·L-l, c(H2S)=0.024 mol·L-l, c(CO2)=0.024 mol·L-l, 該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= c(H2S)×c(CO2)/c(H2O)×c(COS)= (0.024)2/0.026×0.006=3.69;正確答案:8.0×10-4mol·L-l·s-1(或0.048 mol·L-l·min-1) ; 3.69。

通入COS,雖然平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),但COS的轉(zhuǎn)化率降低,A錯(cuò)誤;通入水蒸氣,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),COS的轉(zhuǎn)化率增大,B正確;通入H2S,生成物濃度增大,反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng),COS的轉(zhuǎn)化率降低,C錯(cuò)誤;通入CO2,生成物濃度增大,反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng),COS的轉(zhuǎn)化率降低,D錯(cuò)誤;正確選項(xiàng)B。

3)含有H2S和空氣的尾氣按一定流速通入酸性FeCl3溶液,硫化氫被鐵離子氧化成單質(zhì)硫,隨著時(shí)間的推移,溶液中的Fe2+O2氧化為Fe3+, Fe3+再與H2S發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成硫,所以n(Fe3+)基本不變,硫化氫不斷被氧化成硫單質(zhì)

①由圖中信息可以知道, 0~t1時(shí)間段內(nèi),鐵離子濃度在下降,所以一定發(fā)生的反應(yīng)H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+;正確答案: H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+。

②t1時(shí)刻后,溶液中的Fe2+被空氣氧化為Fe3+,生成的Fe3+再與H2S發(fā)生氧化還原反應(yīng),因而溶液中的Fe3+的量基本不變;正確答案:t1時(shí)刻后,溶液中的Fe2+被空氣氧化為Fe3+,生成的Fe3+再與H2S發(fā)生氧化還原反應(yīng),因而溶液中的Fe3+的量基本不變。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】氯酸鈉(NaClO2)是重要漂白劑。探究小組開展如下實(shí)驗(yàn),回答下列問題:

實(shí)驗(yàn):制取NaClO2晶體按下圖裝置進(jìn)行制取。

已知:NaClO2飽和溶液在低于38℃時(shí)析出NaClO23H2O,高于38℃時(shí)析出NaClO2,高于60℃時(shí)NaClO2分解成NaClO3NaCl。

(1)50%雙氧水配制30%H2O2溶液,需要的玻璃儀器除玻璃棒、膠頭滴管、燒杯外,還需要________(填儀器名稱);

(2)裝置C的作用是_____________________________;

(3)裝置B內(nèi)生成的ClO2氣體與裝置D中混合溶液反應(yīng)生成NaClO2,生成NaClO2的反應(yīng)方程式為______________________________________。

(4)如果撤去D中的冷水浴,可能導(dǎo)致產(chǎn)品中混有的雜質(zhì)是___________________;

(5)反應(yīng)后,經(jīng)以下步驟可從裝置D的溶液獲得NaClO2晶體。請(qǐng)補(bǔ)充完整操作③。

55℃蒸發(fā)結(jié)晶; ②趁熱過濾; ___________;④低于60℃干燥,得到成品。

實(shí)驗(yàn):樣品雜質(zhì)分析與純度測(cè)定

(6)上述實(shí)驗(yàn)制得的NaClO2晶體中含少量Na2SO4。產(chǎn)生Na2SO4最可能的原因是______;

a.B中有SO2氣體產(chǎn)生,并有部分進(jìn)入D裝置內(nèi)

b.B中濃硫酸揮發(fā)進(jìn)入D中與NaOH中和

c.B中的硫酸鈉進(jìn)入到D裝置內(nèi)

(7)測(cè)定樣品中NaClO2的純度。測(cè)定時(shí)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):

準(zhǔn)確稱一定質(zhì)量的樣品,加入適量蒸餾水和過量的KI晶體,在酸性條件下發(fā)生如下反應(yīng):ClO2+ 4I+4H+ =2H2O+2I2+Cl,將所得混合液稀釋成100mL待測(cè)溶液。取25.00mL待測(cè)溶液,加入淀粉溶液做指示劑,用c mol·L-1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),測(cè)得消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的平均值為V mL(已知:I2 +2S2O32=2I+S4O62)。

①確認(rèn)滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是_________________;

②所稱取的樣品中NaClO2的物質(zhì)的量為_______________(用含c、V的代數(shù)式表示)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】A、B、C、D、E、X、F是周期表中前四周期的七種元素,它們的原子序數(shù)依次增大。A元素的核外電子數(shù)和電子層數(shù)相等,是宇宙中最豐富的元素。B的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的2倍,D基態(tài)原子的s能級(jí)和p能級(jí)上電子數(shù)相等,E在短周期元素中第一電離能最小,XD同主族,F在周期表的第八列。

(1)基態(tài)F原子的核外有_______種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子;鶓B(tài)F3+的最外層電子排布式是________

(2)B、C、D三種元素的電負(fù)性由大到小的排列是_______(填元素符號(hào))。

(3)A、B、D形成BA2D型分子,該分子的空間構(gòu)型為________。

(4)BC-B原子的雜化軌道類型是_______,該離子中含有的σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為_____。寫出一種與該分子互為等電子體的單質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)式_______

(5)E2XE2D相比較熔點(diǎn)較高的是______(填化學(xué)式),原因是__________。

(6)奧氏體是B溶解在F中形成的一種間隙固溶體,無(wú)磁性,其晶胞為面心立方結(jié)構(gòu),如圖所示,則該物質(zhì)的化學(xué)式為_______。若晶體密度為dg.cm-3,則晶胞中最近的兩個(gè)B原子的距離為______pm(阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示,寫出簡(jiǎn)化后的計(jì)算式即可)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某制糖廠以甘蔗為原料制糖,同時(shí)得到大量的甘蔗渣,對(duì)甘蔗渣進(jìn)行綜合利用不僅可以提高綜合效益,而且還能防止環(huán)境污染,生產(chǎn)流程如下:

已知石油裂解已成為生產(chǎn)H的主要方法,E的溶液能發(fā)生銀鏡反應(yīng),G是具有香味的液體,試回答下列問題。

(1)F中所含官能團(tuán)的名稱是__________________。

(2)G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_____________________________。

(3) 寫出D→E的化學(xué)方程式,并注明反應(yīng)類型:______________________________。

(4) F→G的反應(yīng)裝置如圖所示:

a.圖中倒置球形干燥管的作用_____________________________;

b.試管Ⅱ中加有飽和Na2CO3溶液,其作用是: ____________________

c.若138 g D和90 g F反應(yīng)能生成80 g G,則該反應(yīng)的產(chǎn)率為___________。(已知:

(5)為了證明濃硫酸在該反應(yīng)中起到了催化劑和吸水劑的作用,某同學(xué)利用上圖所示裝置進(jìn)行了以下4個(gè)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)開始先用酒精燈微熱3min,再加熱使之微微沸騰3min。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后充分振蕩小試管Ⅱ,再測(cè)有機(jī)物層的厚度,實(shí)驗(yàn)記錄如下:

實(shí)驗(yàn)D與實(shí)驗(yàn)C相對(duì)照可證明___________________________________________________。

分析實(shí)驗(yàn)A、C的數(shù)據(jù),可以推測(cè)出濃硫酸的__________提高了乙酸乙酯的產(chǎn)率。

(6) 生成乙酸乙酯的反應(yīng)是可逆反應(yīng),反應(yīng)物不能完全變成生成物,反應(yīng)一段時(shí)間后,就達(dá)到了該反應(yīng)的限度,也即達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。下列描述能說(shuō)明乙醇與乙酸的酯化反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的有(填序號(hào))________

①單位時(shí)間里,生成1 mol乙酸乙酯,同時(shí)生成1 mol水

②單位時(shí)間里,生成1 mol乙酸乙酯,同時(shí)生成1 mol乙酸

③單位時(shí)間里,消耗1 mol乙醇,同時(shí)消耗1 mol乙酸

④混合物中各物質(zhì)的濃度不再變化

(7) 寫出B的一種同分異構(gòu)體(與B同類)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:________________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】在一個(gè)固定體積的密閉容器中,加入2molA和1molB發(fā)生反應(yīng):2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)達(dá)到平衡時(shí),C的濃度為amol/L.若維持容器體積和溫度不變,按下列四種配比為起始物質(zhì),達(dá)平衡后,C的濃度仍為amol/L的是( )
A.4molA + 2mol B
B.2molA + 1molB + 3molC + 1molD
C.3molC + 1molD + 1molB
D.3molC + 1molD

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】已知有五種元素的原子序數(shù)的大小順序?yàn)镃>A>B>D>E,A、C同周期,B、C同主族;A與B形成的離子化合物A2B中所有離子的電子數(shù)都相同,其電子總數(shù)為30;D和E可形成4核10電子分子。試回答下列問題:

(1)C兩種元素的名稱分別為________。

(2)用電子式表示離子化合物A2B的形成過程:_______________

(3)寫出D元素形成的單質(zhì)的結(jié)構(gòu)式:________________________。

(4)寫出下列物質(zhì)的電子式:

A、B、E形成的化合物:________________;D、E形成的化合物:__________________。

(5)A、B兩種元素組成的化合物A2B2屬于________(填“離子”或“共價(jià)”)化合物,存在的化學(xué)鍵類型是____________;寫出A2B2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________________________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列關(guān)于有機(jī)化合物的敘述不正確的是( )

A. 正丁烷與新戊烷互為同系物, 互為同分異構(gòu)體

B. 甲酸甲酯、油脂分別與熱NaOH 溶液發(fā)生水解反應(yīng),均有醇生成

C. 用水只能鑒別苯和溴苯,不能分離苯和溴苯的混合物

D. 的一氯代物有9(不考慮立體異構(gòu))

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】在一定溫度下,容器內(nèi)某反應(yīng)中M、N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線如下圖,下列表述中正確的是

A. t3時(shí),正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率

B. t2時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

C. 化學(xué)方程式為:2M= N

D. t1時(shí),N的濃度是M濃度的2倍

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

A. 蛋白質(zhì)是由C、H、O、N四種元素組成的物質(zhì)

B. 硝基乙烷(CH3CH2NO2)與甘氨酸(氨基乙酸)互為同分異構(gòu)體

C. 石油裂解和油脂皂化都是由高分子化合物生成小分子物質(zhì)的過程

D. 合成高聚物的單體是

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案