Question

液化石油气中常存在少量有毒气体羰基硫(COS)，必须将其脱除以减少环境污染和设备腐蚀。完成下列填空。
（1）写出羰基硫的电子式         ，羰基硫分子属于           （选填“极性”、“非极性”）分子。
（2）下列能说明碳与硫两元素非金属性相对强弱的是        。
a．相同条件下水溶液的pH：Na₂CO₃＞Na₂SO₄
b．酸性：H₂SO₃＞H₂CO₃
c．CS₂中碳元素为+4价，硫元素为-2价
（3）羰基硫在水存在时会缓慢水解生成H₂S，对钢铁设备产生电化学腐蚀。写出正极的电极反应式         ，负极的反应产物为            （填化学式）。
为除去羰基硫，工业上常采用催化加氢转化法，把羰基硫转化为H₂S再除去：COS + H₂ CO + H₂S
（4）已知升高温度，会降低羰基硫的转化率。则升高温度，平衡常数K      ，反应速率        （均选填“增大”、“减小”、“不变”）。
（5）若反应在恒容绝热密闭容器中进行，能说明该反应已达到平衡状态的是     。
a．容器内气体密度保持不变           b．容器内温度保持不变
c．c(H₂)＝c(H₂S)                    d．υ(H₂)_正＝υ(H₂S)_正
（6）已知该反应的平衡常数很大，说明                     。

Answer 1

（1）， 极性 （各1分，共2分）
（2）a c （2分）
（3）H₂S + 2e → H₂↑+S^2-（或2H⁺ + 2e → H₂↑）(2分）  FeS（1分）
（4）减小，增大（各1分，共2分）
（5）b （2分）
（6）正反应进行程度很大（1分。其他合理答案也给分）

试题分析：（1）羰基硫相当于是二氧化碳中的1个氧原子被硫原子取代，所以其电子式为。S和O的非金属性不同，所以该化合物是极性分子。
（2）a．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，相应的钠盐水解程度越小，所以相同条件下水溶液的pH：Na₂CO₃＞Na₂SO₄可以碳与硫两元素非金属性相对强弱，a正确；b．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，亚硫酸不是最高价含氧酸，所以酸性：H₂SO₃＞H₂CO₃不能说明碳与硫两元素非金属性相对强弱，b不正确；c．CS₂中碳元素为+4价，硫元素为-2价，说明非金属性是硫强于碳，c正确，答案选ac。
（3）原电池中负极失去电子发生氧化反应，正极得到电子发生还原反应，硫化氢分子中氢元素得到电子，发生还原反应，因此电极反应式为H₂S + 2e → H₂↑+S^2-。负极铁失去电子，生成亚铁离子与硫离子结合生成硫化亚铁，所以负极产物是FeS。
（4）升高温度，会降低羰基硫的转化率，这说明升高温度平衡向逆反应方向移动，因此正方应是放热反应。则升高温度，平衡常数K减小，而反应速率增大。
（5）在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态，则a．密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，因此容器内气体密度始终保持不变，不能说明反应达到平衡状态，a不正确；b．由于反应在恒容绝热密闭容器中进行，所以容器内温度保持不变可以说明反应达到平衡状态，b正确；c．平衡时浓度不再发生变化，但物质的浓度之间不一定相等，故c(H₂)＝c(H₂S) 不能说明反应达到平衡状态，c不正确；d．υ(H₂)_正＝υ(H₂S)_正，但二者的反应速率方向相同，所以不能说明反应达到平衡状态，d不正确，答案选b。
（6）平衡常数越大，反应物的转化率越大，因此若该反应的平衡常数很大，说明正反应进行程度很大。