石油產品中含有H2S及COS、CH3SH等多種有機硫化物，石油化工催生出多種脱硫技術。請回答下列問題：(1)C...

問題詳情：

石油產品中含有H2S及COS、CH3SH等多種有機硫化物，石油化工催生出多種脱硫技術。請回答下列問題：

(1)COS的電子式是________________。

(2)已知熱化學方程式：

①2H2S(g)＋SO2(g)===3S(s)＋2H2O(l)ΔH＝－362 kJ·mol－1

②2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－1172 kJ·mol－1

則H2S氣體和氧氣反應生成固態硫和液態水的熱化學方程式為__________________________________________________________________。

(3)可以用K2CO3溶液吸收H2S，其原理為K2CO3＋H2S===KHS＋KHCO3，該反應的平衡常數為________。(已知H2CO3的Ka1＝4.2×10－7，Ka2＝5.6×10－11；H2S的Ka1＝5.6×10－8，Ka2＝1.2×10－15)

(4)在強*溶液中用H2O2可將COS氧化為硫*，這一原理可用於COS的脱硫。該反應的化學方程式為____________________________________。

(5)COS的水解反應為COS(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2S(g)　ΔH<0。某温度時，用活*α－Al2O3作催化劑，在恆容密閉容器中COS(g)的平衡轉化率隨不同投料比的轉化關係如圖1所示。其他條件相同時，改變反應温度，測得一定時間內COS的水解轉化率如圖2所示。

①該反應的最佳條件為：投料比為________，温度為________。

②P點對應的平衡常數為________。(保留小數點後兩位)

③當温度升高到一定值後，發現一定時間內COS(g)的水解轉化率降低，猜測可能的原因是______________________________。

【回答】

*　(1)

(2)2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－632 kJ·mol－1

(3)1.0×103　(4)COS＋4H2O2===CO2＋H2SO4＋3H2O

(5)①10∶1　160 ℃　②0.05　③催化劑活*降低，升高温度平衡向逆反應方向移動

解析　(2)應用蓋斯定律，(①×2＋②)÷3得，2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l)　ΔH＝[(－362 kJ·mol－1)×2＋(－1172 kJ·mol－1)]÷3＝－632 kJ·mol－1。

(3)反應K2CO3＋H2S===KHS＋KHCO3的離子方程式為CO＋H2S===HS－＋HCO，該反應的平衡常數K＝

＝＝＝＝1×103。

(4)在強*溶液中用H2O2將COS氧化為H2SO4，同時生成CO2，H2O2被還原。

(5)①根據圖1，隨着的增大，COS的平衡轉化率增大，當>10∶1時，COS的平衡轉化率增大不明顯，反應的投料比最佳為＝10∶1；根據圖2，一定時間內COS的水解轉化率在160 ℃時最大，反應的最佳温度為160 ℃。

②P點＝6，平衡時COS的平衡轉化率為40%，設起始c(COS)＝a mol·L－1，則起始c(H2O)＝6a mol·L－1，用三段式

　  COS(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2S(g)

  a        6a        0      0

  0.4a      0.4a      0.4a    0.4a

  0.6a      5.6a      0.4a    0.4a

P點對應的平衡常數K＝＝≈0.05。

知識點：化學反應速率 化學平衡

題型：填空題