Question

液化石油氣中常存在少量有毒氣體羰基硫(COS)，必須將其脫除以減少環(huán)境污染和設(shè)備腐蝕。完成下列填空。

（1）寫出羰基硫的電子式 ，羰基硫分子屬于 （選填“極性”、“非極性”）分子。

（2）下列能說明碳與硫兩元素非金屬性相對強(qiáng)弱的是 。

a．相同條件下水溶液的pH：Na2CO3＞Na2SO4

b．酸性：H2SO3＞H2CO3

c．CS2中碳元素為+4價，硫元素為-2價

（3）羰基硫在水存在時會緩慢水解生成H2S，對鋼鐵設(shè)備產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。寫出正極的電極反應(yīng)式 ，負(fù)極的反應(yīng)產(chǎn)物為 （填化學(xué)式）。

為除去羰基硫，工業(yè)上常采用催化加氫轉(zhuǎn)化法，把羰基硫轉(zhuǎn)化為H2S再除去：COS + H2 CO + H2S

（4）已知升高溫度，會降低羰基硫的轉(zhuǎn)化率。則升高溫度，平衡常數(shù)K ，反應(yīng)速率 （均選填“增大”、“減小”、“不變”）。

（5）若反應(yīng)在恒容絕熱密閉容器中進(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．容器內(nèi)溫度保持不變

c．c(H2)＝c(H2S) d．υ(H2)正＝υ(H2S)正

（6）已知該反應(yīng)的平衡常數(shù)很大，說明 。

 

Answer 1

（1）， 極性 （各1分，共2分）

（2）a c （2分）

（3）H2S + 2e → H2↑+S2-（或2H+ + 2e → H2↑）(2分） FeS（1分）

（4）減小，增大（各1分，共2分）

（5）b （2分）

（6）正反應(yīng)進(jìn)行程度很大（1分。其他合理答案也給分）

【解析】

試題分析：（1）羰基硫相當(dāng)于是二氧化碳中的1個氧原子被硫原子取代，所以其電子式為。S和O的非金屬性不同，所以該化合物是極性分子。

（2）a．非金屬性越強(qiáng)，最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，相應(yīng)的鈉鹽水解程度越小，所以相同條件下水溶液的pH：Na2CO3＞Na2SO4可以碳與硫兩元素非金屬性相對強(qiáng)弱，a正確；b．非金屬性越強(qiáng)，最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，亞硫酸不是最高價含氧酸，所以酸性：H2SO3＞H2CO3不能說明碳與硫兩元素非金屬性相對強(qiáng)弱，b不正確；c．CS2中碳元素為+4價，硫元素為-2價，說明非金屬性是硫強(qiáng)于碳，c正確，答案選ac。

（3）原電池中負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，硫化氫分子中氫元素得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，因此電極反應(yīng)式為H2S + 2e → H2↑+S2-。負(fù)極鐵失去電子，生成亞鐵離子與硫離子結(jié)合生成硫化亞鐵，所以負(fù)極產(chǎn)物是FeS。

（4）升高溫度，會降低羰基硫的轉(zhuǎn)化率，這說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，因此正方應(yīng)是放熱反應(yīng)。則升高溫度，平衡常數(shù)K減小，而反應(yīng)速率增大。

（5）在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時（但不為0），反應(yīng)體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài)，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)，則a．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，因此容器內(nèi)氣體密度始終保持不變，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，a不正確；b．由于反應(yīng)在恒容絕熱密閉容器中進(jìn)行，所以容器內(nèi)溫度保持不變可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，b正確；c．平衡時濃度不再發(fā)生變化，但物質(zhì)的濃度之間不一定相等，故c(H2)＝c(H2S) 不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，c不正確；d．υ(H2)正＝υ(H2S)正，但二者的反應(yīng)速率方向相同，所以不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，d不正確，答案選b。

（6）平衡常數(shù)越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大，因此若該反應(yīng)的平衡常數(shù)很大，說明正反應(yīng)進(jìn)行程度很大。

考點：考查非金屬性強(qiáng)弱比較、原電池原理、外界條件對平衡狀態(tài)以及有關(guān)平衡常數(shù)的應(yīng)用