问题详情:
石油产品中含有H2S及COS、CH3SH等多种有机硫化物,石油化工催生出多种脱硫技术。请回答下列问题:
(1)COS的电子式是________________。
(2)已知热化学方程式:
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
则H2S气体和氧气反应生成固态硫和液态水的热化学方程式为__________________________________________________________________。
(3)可以用K2CO3溶液吸收H2S,其原理为K2CO3+H2S===KHS+KHCO3,该反应的平衡常数为________。(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)在强*溶液中用H2O2可将COS氧化为硫*,这一原理可用于COS的脱硫。该反应的化学方程式为____________________________________。
(5)COS的水解反应为COS(g)+H2O(g)CO2(g)+H2S(g) ΔH<0。某温度时,用活*α-Al2O3作催化剂,在恒容密闭容器中COS(g)的平衡转化率随不同投料比的转化关系如图1所示。其他条件相同时,改变反应温度,测得一定时间内COS的水解转化率如图2所示。
①该反应的最佳条件为:投料比为________,温度为________。
②P点对应的平衡常数为________。(保留小数点后两位)
③当温度升高到一定值后,发现一定时间内COS(g)的水解转化率降低,猜测可能的原因是______________________________。
【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催化剂活*降低,升高温度平衡向逆反应方向移动
解析 (2)应用盖斯定律,(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)反应K2CO3+H2S===KHS+KHCO3的离子方程式为CO+H2S===HS-+HCO,该反应的平衡常数K=
====1×103。
(4)在强*溶液中用H2O2将COS氧化为H2SO4,同时生成CO2,H2O2被还原。
(5)①根据图1,随着的增大,COS的平衡转化率增大,当>10∶1时,COS的平衡转化率增大不明显,反应的投料比最佳为=10∶1;根据图2,一定时间内COS的水解转化率在160 ℃时最大,反应的最佳温度为160 ℃。
②P点=6,平衡时COS的平衡转化率为40%,设起始c(COS)=a mol·L-1,则起始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点对应的平衡常数K==≈0.05。
知识点:化学反应速率 化学平衡
题型:填空题