Question

18．CO₂、CS₂、COS是由C、O、S三种元素形成的结构相似的化合物．
（1）下列能说明碳、硫两种元素非金属性相对强弱的是c（填序号）
a．亚硫酸溶液加入Na₂CO₃溶液中，产生气泡    b．氧化性：浓H₂SO₄＞H₂CO₃
c．CS₂中碳元素为+4价，硫元素为-2价        d．SO₂有较强还原性，而CO₂无还原性
（2）羰基硫（COS）可作为一种熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫的危害．
①羰基硫的结构式为：O=C=S．沸点：CO₂小于COS（填“大于”或“小于”），说明原因COS的相对分子质量大，范德华力大，则熔沸点高．
②下列有关羰基硫的推测肯定不正确的是B
A．COS分子中，所有原子都满足8电子的稳定结构
B．COS分子是含有极性键的非极性分子
C．COS分子中三个原子处于同一直线上
D．COS可能在O₂中燃烧
③羰基硫（COS）用氢氧化钠溶液处理及利用的过程如图：

已知A是一种盐，则A的化学式为Na₂CO₃；气体单质a为H₂．
（3）在恒容密闭容器中，CO和H₂S混合加热生成羰基硫的反应为CO（g）+H₂S（g）?COS（g）+H₂（g），反应前CO和H₂S的物质的量均为10mol，平衡后CO的物质的量为8mol，回答下列问题：
①升高温度，H₂S浓度增加，表明该反应是放热反应（填“放热”或“吸热”）．
②平衡时，继续通入CO 10mol和H₂S 10mol，一段时间后再次达到平衡，此时H₂S的转化率不变（填“增大”“减小”“或”“不变“）．
（4）若反应在恒容密闭容器中进行，能说明该反应已达到平衡状态的是bd
a．容器内气体密度保持不变           b．CO、H₂S、COS、H₂的浓度均不再变化
c．c（H₂）=c（H₂S）                     d．υ（H₂）_正=υ（H₂S）_逆．

Answer 1

分析 （1）利用氢化物的稳定性、最高价含氧酸的酸性、得电子能力比较非金属性；
（2）①羰基硫与二氧化碳结构相似，相对分子质量大的沸点高；
②COS与二氧化碳均为直线结构，结构式为O=C=S，所有原子均满足8电子稳定结构；
③反应I除生成两种正盐外，还有水生成，由元素守恒可知，生成正盐为Na₂S、Na₂CO₃，II中硫化钠与水反应生成S₂O₃^2-、氢气和氢氧化钠；
（3）①升高温度，H₂S浓度增加，则升高温度，平衡逆向移动；
②平衡时，继续通入CO 10mol和H₂S 10mol，与恒容下原起始物质的量相同，为等效平衡；
（4）反应在恒容密闭容器中进行，该反应中的体积、质量、密度等始终不变，利用平衡的特征“等、定”判定平衡状态．

解答 解：（1）a．亚硫酸溶液加入Na₂CO₃溶液中，产生气泡，发生强酸制取弱酸的反应，但亚硫酸不是最高价含氧酸，不能比较非金属性，故a不选；
b．不能利用浓H₂SO₄、H₂CO₃的氧化性比较非金属性，故b不选；
c．CS₂中碳元素为+4价，硫元素为-2价，可知S得电子能力强，非金属性S＞C，故c选；        
d．SO₂有较强还原性，而CO₂无还原性，与非金属性无关，故d不选；
故答案为：c；
（2）①羰基硫的结构式为O=C=S，沸点：CO₂小于COS，原因为COS的相对分子质量大，范德华力大，则熔沸点高，
故答案为：O=C=S；小于；COS的相对分子质量大，范德华力大，则熔沸点高；
②A．COS电子式为，分子中所有原子都满足8电子的稳定结构，故A正确；
B．COS分子是含有极性键，结构不对称，为极性分子，故B错误；
C．COS分子结构式为O=C=S，三个原子处于同一直线上，故C正确
D．COS可能在O₂中燃烧生成二氧化碳、二氧化硫，故D正确；
故答案为：B；
③由分离流程可知，反应I除生成两种正盐外，还有水生成，由元素守恒可知，生成正盐为Na₂S、Na₂CO₃，反应为COS+4NaOH=Na₂S+Na₂CO₃+2H₂O，II中硫化钠与水反应生成S₂O₃^2-、氢气和氢氧化钠，其反应的离子方程式为2S^2-+5H₂O=S₂O₃^2-+4H₂↑+2OH^-，则A为Na₂CO₃，气体a为H₂，
故答案为：Na₂CO₃；H₂；
（3）①升高温度，H₂S浓度增加，则升高温度，平衡逆向移动，则该反应为放热反应，故答案为：放热；
②平衡时，继续通入CO 10mol和H₂S 10mol，与恒容下原起始物质的量相同，为等效平衡，则H₂S的转化率不变，故答案为：不变；
（4）a．由ρ=$\frac{m}{V}$可知，密度始终不变，容器内气体密度保持不变不能判定平衡状态，故a不选；           
b．CO、H₂S、COS、H₂的浓度均不再变化，为定的特征，可判定平衡，故b选；
c．c（H₂）=c（H₂S）与转化率、起始量有关，不能判定平衡，故c不选；                     
d．υ（H₂）_正=υ（H₂S）_逆，可知不同物质的正逆反应速率之比等于化学计量数之比，达到平衡状态，故d选；
故答案为：bd．

点评 本题考查较综合，涉及混合物分离、化学平衡、化学键、非金属性比较等，注重高频考点的考查，把握元素周期律、平衡判定方法、等效平衡及物质的性质及反应为解答的关键，对分析与综合应用能力的要求较高，题目难度中等．