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【题目】在化工生产、污水处理中广泛涉及硫单质及其化合物。

.煤制得的化工原料中含有羰基硫(O===C===S),该物质可转化为H2S,主要反应如下:①水解反应:COS(g)H2O(g)H2S(g)CO2(g) ΔH1=-94 kJ·mol1,②氢解反应:COS(g)H2(g)H2S(g)CO(g) ΔH2=-54 kJ·mol1

(1)请计算CO(g)H2O(g)生成H2(g)CO2(g)的反应热ΔH______

(2)在定温定容的密闭容器中进行反应①,下列事实说明反应①达到平衡状态的是_____(填字母)

A.容器的压强不再改变

B.混合气体的密度不再改变

C.化学平衡常数不再改变

D.生成1 mol HO键,同时生成1 mol HS

(3)反应②的正、逆反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图所示。在T1 ℃时,向容积为5 L的密闭容器中加入2 mol COS(g)1 mol H2(g),充分反应,COS的平衡转化率为______

.在容积为2 L的恒容密闭容器中,充入0.5 mol H2S(g),发生反应:2H2S(g) 2H2(g)S2(g),在不同温度和压强下进行实验,结果如图所示。

(4)图中压强p1p2p3由大到小的顺序是______

(5)在950 ℃,压强为p3时,反应经30 min达到平衡,则平均反应速率v(H2)_______

(6)在p26 MPa,温度为975 ℃时,请计算该反应的平衡常数Kc_____(保留2位有效数字)。对于气相反应,用某组分(B)的平衡分压(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作Kp)pBp×B的物质的量分数,则此条件下该反应的平衡常数Kp___MPa

【答案】40kJ·mol1 D 33.3% p3>p2>p1 0.0025mol·(L·min)1 0.022mol·L1

【解析】

(1)根据盖斯定律,由反应①-反应②得CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g) ΔHΔH1H2=-94 kJ·mol1-(-54 kJ·mol1)=-40 kJ·mol1

(2)A. 反应①为反应前后气体分子数不变的反应,容器容积不变,压强始终保持不变,根据压强不能判断反应是否达到平衡状态,故A错误;

B. 该反应的反应物和生成物均为气体,且容器容积不变,则混合气体的密度始终保持不变,据此不能判断反应是否达到平衡状态,故B错误;

C. 化学平衡常数只受温度影响,由于温度不变,不能由此判断反应是否达到平衡状态,故C错误;

D. 生成1 mol H—O键,同时生成1 mol H—S键,说明反应物的消耗速率等于生成物的消耗速率,也即正反应速率与逆反应速率相等,说明反应达到平衡状态,故D正确;

(3)设反应达到平衡时,转化的COS的物质的量为x mol,根据反应方程式COS(g)H2(g)H2S(g)CO(g)可知平衡时COS(g)H2(g)H2S(g)CO(g)的物质的量分别为(2x) mol(1x) molx molx mol,容器的体积为5L,根据T1时有KK,解得xmol,则COS的平衡转化率为×100%33.3%

(4)该反应为气体分子数增大的反应,温度一定时,压强越小,H2S的平衡转化率越高,故压强p3>p2>p1

(5)根据题图2可看出在950 ℃,压强为p3时,H2S的平衡转化率为30%,即反应的H2S的物质的量为0.5 mol×30%0.15 mol,由于化学方程式中H2SH2的化学计量数相同,则v(H2)v(H2S)0.002 5 mol·(L·min)1

(6)根据题图2可知压强为p2、温度为975 ℃时,H2S的平衡转化率为40%,即分解的H2S0.5 mol×40%0.2 mol,根据方程式2H2S(g)2H2(g)S2(g)可知生成的n(S2)=0.1moln(H2)=0.2mol,剩余的n(H2S)=0.3mol,容器的体积为2L,所以平衡时H2S(g)H2(g)S2(g)的物质的量浓度分别为0.15 mol·L10.10 mol·L10.05 mol·L1,则Kcmol·L1≈0.022 mol·L1。平衡时H2S(g)H2(g)S2(g)的物质的量分别为0.3 mol0.2 mol0.1 mol,即对应的平衡分压分别为p2p2p2,则此时对应的Kp

练习册系列答案
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A. S2Cl2的分子中的两个S原子均是sp3杂化

B. S2Br2与S2Cl2结构相似,熔沸点:S2Br2 > S2Cl2

C. S2Cl2与H2O反应的化学方程式可能为:2S2Cl2+2H2O = SO2↑+3S↓+4HCl

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1)已知:I.2C3H8(g)+O2(g)=2C3H6(g)+2H2O(g) H=-238kJ·mol-1

II.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H=-484kJ·mol-1

则丙烷脱氢制丙烯反应C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)H__

2)一定温度下,向恒容密闭容器中充入1molC3H8,开始压强为pkPa,发生丙烷脱氢制丙烯反应。

①下列情况能说明丙烷脱氢制丙烯反应达到平衡状态的是__(填字母)

A. 该反应的焓变(H)保持不变

B. 气体平均摩尔质量保持不变

C. 气体密度保持不变

D. C3H8分解速率与C3H6消耗速率相等

②丙烷脱氢制丙烯反应过程中,C3H8的气体体积分数与反应时间的关系如图a所示。此温度下该反应的平衡常数Kp=__kPa(用含字母p的代数式表示,Kp是用反应体系中气体物质的分压表示的平衡常数,平衡分压=总压×物质的量分数)

③已知上述反应中,v=k·p(C3H8)v=k·p(C3H6)p(H2),其中kk为速率常数,只与温度有关,则图am点处=_

3)保持相同反应时间,在不同温度下,丙烯产率如图b所示,丙烯产率在425℃之前随温度升高而增大的原因可能是____425℃之后,丙烯产率快速降低的主要原因可能是__

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根据实验数据求:

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(2)以上装置中需要加热的仪器有_______ (填写字母),操作时应先点燃_____处的酒精灯。

(3)A装置中发生反应的化学方程式是____________________________

(4)D装置的作用是____________________________

(5)读取氮气的体积时,应注意_________________;②_________________

(6)实验中测得氮气的体积为VmL(标准状况),为确定此氨基酸的分子式,还需要的有关数据有____________________

A.生成二氧化碳气体的质量

B.生成水的质量

C.通人氧气的体积

D.氨基酸的相对分子质量

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回答下列问题:

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②在步骤iii操作中,要除去的离子之一为Al3+。若常温时Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-32,此时理论上将Al3+沉淀完全,则溶液的pH为____________

③步骤iv中,生成FeCO3的离子方程式是_________________

(3)氯化铁溶液称为化学试剂中的“多面手”,向氯化铜和氯化铁的混合溶液中加入氧化铜粉末会产生新的沉淀,写出该沉淀的化学式_________________。请用平衡移动的原理,结合必要的离子方程式,对此现象作出解释:___________________

(4)①古老而神奇的蓝色染料普鲁士蓝的合成方法如下:

复分解反应ii的离子方程式是________________

②如今基于普鲁士蓝合成原理可检测食品中CN,方案如下:

若试纸变蓝则证明食品中含有CN,请解释检测时试纸中FeSO4的作用:

_____________________

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