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解答题-原理综合题 较难0.4 引用1 组卷145
羰基硫是一种粮食熏蒸剂,能防治某些害虫和真菌的危害,利用CO等制备羰基硫原理:CO+H2SCOS+H2
(1)用FeOOH作催化剂,CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)的反应分两步进行,其反应过程能量变化如图1所示。

①CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g) △H=___________
②决定COS生成速率的主要步骤是___________(填“第1步”或“第2步”)。
(2)在2L的密闭容器中,保持温度不变,开始投入9molH2S和amolCO,经10min达到平衡,Kp=0.2(Kp为以分压表示的平衡常数),n(H2S)=5mol,则CO的平衡转化率α=___________
(3)在2L的密闭容器中,开始时投入amolCO和1molH2S,图2中曲线I和II表示某温度下,CO和H2S投料比不同时,CO转化率随时间变化关系,则曲线I和II中a值的大小关系为:I___________II(填“>”“<”或“=”),理由是___________

(4)已知起始密闭容器中ω[H2S(g)]和ω[CO(g)]、ω[COS(g)]和ω[H2(g)]分别相等,在240℃时该反应平衡常数K=1,在300℃、340℃时反应中H2S(g)和COS(g)的体积分数(ω)随时间(t)的变化关系如图3所示。则300℃时,ω[COS(g)]随时间变化的曲线为___________,340℃时,ω[H2S(g)]随时间变化的曲线为___________

(5)羰基硫在水存在时会缓慢水解生成H2S,会使钢铁设备发生析氢腐蚀,则其正极的电极反应式为___________,负极的反应产物为___________(填化学式)。
21-22高三上·安徽·阶段练习
知识点:焓变产生原因及表示勒夏特列原理的应用转化率的相关计算及判断析氢腐蚀 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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某冶炼厂产生大量的CO、SO2等有毒废气,为了变废为宝,科研小组研究用废气等物制备羰基硫(COS)和Li/SO2电池产品。
(1)羰基硫是一种粮食熏蒸剂,能防治某些害虫和真菌的危害,利用CO等制备羰基硫原理如下。
方法一:用FeOOH作催化剂,CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g),反应分两步进行,其反应过程能量变化如图所示。

①CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g) △H=_______
②决定COS生成速率的主要步骤是_______(填“第1步”或“第2步”)。
方法二:一氧化碳还原CaSO4.可发生下列反应:
I.CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+CO2(g)+SO2(g),
II.SO2(g)+3CO(g)2CO2(g)+COS(g),其lgKp与温度(T)的关系如图所示(Kp为以分压表示的平衡常数)。

①△H>0的反应是_______(填“I”或“II”)。
②在恒温恒容密闭容器中通入一定量SO2、CO气体进行反应II,能说明已达到平衡状态的是_______(填字母)。
a.2v(CO)=3v(CO2)                     b.气体的压强不再随时间变化
c.气体的密度不再随时间变化        d.的值不再随时间而变化
③若在1.0L的恒容密闭容器中加入1molCaSO4,并充入1molCO,只发生反应I,在B点时气体总压强为1MPa,则此时CaSO4转化率为_______(已知≈1.41)。
(2)利用SO2等物质制备Li/SO2电池。电池以LiBr-AN(乙腈)、液态SO2为电解质溶液,放电时有白色的连二亚硫酸锂(Li2S2O4)沉淀生成。
①放电时正极的电极反应式为_______
②锂电池必须在无水环境中使用的原因是_______(用离子方程式表示)。
羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂,能防治某些害虫和真菌的危害。以FeOOH作催化剂,分别以CO和CO2为碳源,与H2S反应均能产生COS,反应如下:
反应I:CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)
反应Ⅱ:CO2(g)+H2S(g)COS(g)+H2O(g)
(1)以CO为碳源制COS反应分两步进行,其反应过程能量变化如图所示。

①CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)△H=___________
②决定COS生成速率的步骤是___________(填“第1步”或“第2步”)
(2)在密闭容器中按下表投料,分别发生反应Ⅰ和反应Ⅱ(N2不参与反应),反应时间和压强相同时,测得COS的物质的量分数随温度变化关系如下图实线所示(虚线表示平衡曲线)。

反应Ⅰ

反应Ⅱ

起始投料

CO

H2S

N2

CO2

H2S

N2

起始物质的量分数/%

1

1

98

1

1

98


①已知相同条件下,反应Ⅰ速率比反应Ⅱ快。反应Ⅰ的平衡曲线是___________(填标号)。800~1200℃时,曲线d中COS物质的量分数不断增大,原因是___________
②下列说法正确的是___________(填标号)。
A.降低反应温度,CO和CO2的平衡转化率均增大
B.该实验中,900℃时,反应Ⅰ的COS生成速率大于分解速率
C.恒温恒容下反应Ⅱ达到平衡后,增大N2的体积分数,平衡正向移动
D.选用合适的催化剂均能增大反应Ⅰ和反应Ⅱ的COS的平衡产率
③A点对应的平衡体系中,H2S的转化率为___________,该温度下反应的平衡常数K=____________(写计算式)
(3)用COS处理过的粮食食用前需水洗,水洗时COS转化为两种气体,该反应的化学方程式为___________

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