問題詳情:
H2S在重金屬離子處理、煤化工等領域都有重要應用。請回答:
Ⅰ.H2S是煤化工原料氣脫硫過程的重要中間體,反應原理爲
ⅰ.COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g) △H= +7 kJ·mol-1
ⅱ.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-42kJ·mol-1
已知斷裂1mol氣態分子中的化學鍵所需能量如下表所示。
分子 | COS(g) | H2(g) | CO(g) | H2S(g) |
能量 (kJ·mol-1) | 1310 | 442 | x | 669 |
(1)計算表中x= 。
(2)T ℃時,向VL容積不變的密閉容器中充入1molCOS(g),1mol H2(g)和1molH2O(g),發生上述兩個反應。
①在T℃時測得平衡體系中COS爲0.80 mol,H2 爲0.85mol,則T ℃時反應ⅰ的平衡常數K= (保留2位有效數字)。
②上述反應達平衡後,若向其中再充入1molCOS(g)、1mol H2(g)和1molH2O(g),則再次達平衡後H2 的體積分數 (填“增大”、“減小”或“不變”);若升高溫度,則CO的平衡體積分數 (填“增大”、“減小”或“不變”),其理由是 。
Ⅱ.H2S在高溫下分解制取H2,同時生成硫蒸氣。
(3)向2L密閉容器中加入0.2molH2S,反應在不同溫度(900~1500℃)下達到平衡時,混合氣體中各組分的體積分數如下圖所示,則在此溫度區間內,H2S 分解反應的主要化學方程式爲 ;在1300℃時,反應經2min達到平衡,則0~2min的反應速率v(H2S)= 。
Ⅲ.H2S用作重金屬離子的沉澱劑。
(4)25℃時,向濃度均爲0.001mol·L-1Sn2+和Ag+的混合溶液中通入H2S,當Sn2+開始沉澱時,溶液中c(Ag+)= 。 (已知:25 ℃時,Ksp(SnS)= 1.0×10-25,Ksp(Ag2S)=1.6×10-49)。
【回答】
(1)1076 (2分)
(2) ①0.044(2分)
②不變(1分) 增大(1分)
反應ⅰ爲吸熱反應,升高溫度,平衡正向移動,CO的平衡體積分數增大;反應ⅱ爲放熱反應,升高溫度,平衡逆向移動,CO的平衡體積分數也增大(2 分)
(3) 2H2S2H2+S2(2分) 0.02 mol·L-1·min-1(2 分)
(4 )4.0×10-14 mol·L-1(2分)
知識點:電離平衡 水解平衡
題型:綜合題