Question

【題目】羰基硫（COS）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。

（1）羰基硫的水解反應(yīng)和氫解反應(yīng)是兩種常用的脫硫方法:

水解反應(yīng)：COS（g）+H2O（g）H2S（g）+CO2（g） △H=-34kJ/mol

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

已知:2H2（g）+O2（g）=2H2O（g） △H=-484kJ/mol。

寫出表示CO燃燒熱的熱化學(xué)方程式:______________。

（2）氫解反應(yīng)達(dá)到平衡后，保持體系的溫度和總壓強(qiáng)不變,通入適量的He,正反應(yīng)速率____（填“增大”“減小”或“不變”，下同）,COS的轉(zhuǎn)化率_______。

（3）某溫度下,向體積為2L的恒容密閉容器中通入2molCOS（g）和4molH2O（g），發(fā)生水解反應(yīng)，5min后反應(yīng)達(dá)到平衡，測(cè)得COS（g）的轉(zhuǎn)化率為75%。

回答下列問題:

①反應(yīng)從起始至5min內(nèi)，v（H2S）=_______mol·L-1·min-1。

②該溫度下，上述水解反應(yīng)的平衡常數(shù)K=____________。

Answer 1

【答案】 CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g） △H=-283 kJ·mol-l 減小 不變 0.15 1.8

【解析】試題分析：本題考查蓋斯定律和燃燒熱表示的熱化學(xué)方程式的書寫，外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響，化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算。

（1）將3個(gè)反應(yīng)依次編號(hào)：

COS（g）+H2O（g）H2S（g）+CO2（g） △H=-34kJ/mol（①式）

COS（g）+H2（g） H2S（g）+CO（g） △H=+7kJ/mol（②式）

2H2（g）+O2（g）=2H2O（g） △H=-484kJ/mol（③式）

應(yīng)用蓋斯定律，將①式-②式+③式得，CO（g）+O2（g）=CO2（g）ΔH=（-34kJ/mol）-（+7kJ/mol）+（-484kJ/mol）=-283kJ/mol，則CO燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：CO（g）+O2（g）=CO2（g）ΔH=-283kJ/mol。

（2）保持體系的溫度和總壓強(qiáng)不變，通入適量的He，容器體積變大，物質(zhì)的量濃度變小，正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率減小。該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，容器體積變大，即減小壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，COS的轉(zhuǎn)化率不變。

（3）用三段式，COS（g）+H2O（g）H2S（g）+CO2（g）

n（起始）（mol）2 4 0 0

n（轉(zhuǎn)化）（mol）20.75=1.5 1.5 1.5 1.5

n（平衡）（mol）0.5 2.5 1.5 1.5

①υ（H2S）==0.15mol/（L·min）。

②水解反應(yīng)的平衡常數(shù)K===1.8。