H2S是存在于燃气中的一种有害气体，脱除H2S的方法有很多。(1)国内有学者设计了“Cu2...

H2S是存在于燃气中的一种有害气体，脱除H2S的方法有很多。

(1)国内有学者设计了“Cu2＋－沉淀有害”法脱除H2S。该法包括生成CuS沉淀，氧化CuS(Cu2＋＋CuS＋4Cl－＝S＋2CuCl2－)及空气氧化CuCl2－再生Cu2＋。

①反应H2S(aq)＋Cu2＋(aq)CuS(s)＋2H＋(aq)的K＝___________(写表达式)。

②再生Cu2＋反应的离子方程式为_____________________。

(2)采用生物脱硫技术时，H2S与碱反应转化为HS－，在脱氮硫杆菌参与下，HS－被NO3－氧化为SO42－，NO3－被还原为N2，当33.6m3(标准状况)某燃气(H2S的含量为0.2%)脱硫时，消耗NO3－的物质的量为_________mol。

(3)已知下列热化学方程式：

I.H2(g)＋O2(g)＝H2O(l)　 △H1＝－285.8 kJ·mol－1

II.H2(g)＋S(s)＝H2S(g)　　 △H2＝－20.6 kJ·mol－1

III.S(s)＋O2(g)＝SO2(g)　　 △H3＝－296.8 kJ·mol－1

则以Claus法脱除H2S的反应：2H2S(g)＋SO2(g)＝3S(s)＋2H2O(l)　 △H＝______kJ·mol－1。

(4)101kPa下，H2S分【解析】
2H2S(g)2H2(g)＋S2(g)。保持压强不变，反应达到平衡时，气体的体积分数(φ)随温度的变化曲线如图：

①在密闭容器中，关于反应2H2S(g)2H2(g)＋S2(g)的说法正确的是_________(填字母)。

A.Kp随温度的升高而增大

B.低压有利于提高H2S的平衡分解率

C.维持温度、气体总压强不变时，向平衡体系中通入氩气，则v(正)<v(逆)

D.在恒容密闭容器中进行反应，当气体密度不再变化时，反应达到平衡状态

②图中Q点：H2S的平衡转化率为___________；1330℃时，反应2H2S(g)2H2(g)＋S2(g)的Kp＝________(Kp为以分压表示的平衡常数)。

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H2S是存在于燃气中的一种有害气体，脱除H2S的方法有很多。

(1)国内有学者设计了“Cu2+一沉淀氧化”法脱除H2S。该法包括生成CuS沉淀，氧化CuS(Cu2++CuS+4Cl—=S+2CuCl2—)及空气氧化CuCl2—再生Cu2+。

①反应H2S(aq)+Cu2+(aq)⇌CuS(s)+2H+(aq)的K=__________

②再生Cu2+反应的离子方程式为____________。

(2)采用生物脱硫技术时，H2S与碱反应转化为HS-，在脱氮硫杆菌参与下，HS-被NO3-氧化为SO42—、NO3—被还原为N2。当33.6 m3(标准状况)某燃气(H2S的含量为0.2%)脱硫时，消耗NO3—的物质的量为___mol。

(3)已知下列热化学方程式：

Ⅰ.H2(g)+O2(g)=H2O(l)　 ∆H1=-285.8kJ∙mol-1

Ⅱ. H2(g)+S(s)=H2S(g)　 ∆H2=-20.6kJ∙mol-1

Ⅲ.S(s)+O2(g)=SO2(g)　 ∆H3=-296.8kJ∙mol-1

则以Claus法脱除H2S的反应：2H2S(g)+SO2 (g)=3S(s)+2H2O(1)　 △H=________kJ/mol。

(4)101 kPa下，H2S分【解析】
2H2S(g) ⇌ 2H2(g)+S2(g)。保持压强不变，反应达到平衡时，气体的体积分数(φ)随温度的变化曲线如图：

①在密闭容器中，关于反应2H2S(g) ⇌ 2H2(g)+S2 (g)的说法正确的是____(填字母)。

A.Kp随温度的升高而增大

B.低压有利于提高HpS的平衡分解率

C.维持温度、气体总压强不变时，向平衡体系中通入氩气，则v(正)<v(逆)

D.在恒容密闭容器中进行反应，当气体密度不再变化时，反应达到平衡状态

②图中Q点：H2S的平衡转化率为____；S2(g)的分压为____kPa；1330℃时，反应2H2S(g) ⇌ 2H2(g)+S2(g)的Kp=_____(Kp为以分压表示的平衡常数)。

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H2S存在于多种燃气中，脱除燃气中H2S的方法很多。

(1) 2019年3月《science direct》介绍的化学链技术脱除H2S的原理如图所示。

①“H2S氧化”反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。

②“HI分解”时，每1 mol HI分解生成碘蒸气和氢气时，吸收13 kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：________。

③“Bunsen反应”的离子方程式为________。

(2) 电化学干法氧化法脱除H2S的原理如图所示。阳极发生的电极反应为________；阴极上COS发生的电极反应为________。

(3) 用Fe2(SO4)3吸收液脱除H2S法包含的反应如下：

(Ⅰ) H2S(g)H2S(aq)

(Ⅱ)　 H2S(aq) H＋+HS-

(Ⅲ) HS－+2Fe3＋=S↓+2Fe2＋+H＋

一定条件下测得脱硫率与Fe3＋浓度的关系如图所示。

①吸收液经过滤出S后，滤液需进行再生，较经济的再生方法是________。

②图中当Fe3＋的浓度大于10 g·L－1时，浓度越大，脱硫率越低，这是由于________。

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H2S作为一种有毒气体，广泛存在于石油、化工、冶金、天然气等行业的废气中，脱除气体中的硫化氢对于保护环境、合理利用资源都有着现实而重要的意义。

请回答下列问题：

(1)H2S的电子式为____________，其热稳定性弱于HCl的原因是____________。

(2)用H2S和天然气生产CS2的反应为CH4(g)+2H2S(g) CS2(l)+4H2(g)。

已知：I．CH4(g)+4S(s) CS2(g)+2H2S(g)　　 △H1=akJ·mol－1；

II．S(s)+H2(g) H2S(g)　　　　　　 △H2=bkJ·mol－1；

Ⅲ．CS2(1) CS2(g)　　 △H3=ckJ·mol－1；

则反应CH4(g)+2H2S(g) CS2(1)+4H2(g)的△H=____________ kJ·mol－1(用含a、b、c的代数式表示)。

(3)800℃时，将一定量的H2S气体充入恒容密闭容器中，发生反应H2S(g) S(s)+H2(g)，tmin后反应达到化学平衡状态，测得容器中H2与H2S的质量浓度分别为0.02g/L、0.34g/L，则H2S的初始浓度_______mol/L，该温度下，反应的化学平衡常数K=______。

(4)向恒压密闭容器中充入0.1 molCH4和0.2molH2S，发生反应CH4(g)+2H2S(g) CS2(g)+4H2(g)，测得不同温度下，CH4的平衡转化率(%)与温度(℃)的关系如图所示：

①该反应的活化能：E正____________E逆(填“＞”“＜”或“=”)

②若初始容积为V0L，1200℃反应达到平衡时，容器的容积为____________L(用含V0的代数式表示)。

③1200℃时，欲提高CH4的平衡转化率，可以采取的措施是____________(填选项字母)。

A．增大压强　　　　　 B．再充入CH4

C．再充入H2S　　 D．充入He　　　　　　　　 E．使用高效催化剂

(5)H2S废气可用碳酸钠溶液吸收，将吸收足量H2S气体后的溶液加入到如图所示的电解池中进行电解，在阳极生成有工业价值的Na2S2O3，电解时阳极的电极反应式为____________。

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沼气的主要成分是CH4，还含有CO2、H2S等。Jo De Vrieze等设计了利用膜电解法脱除沼气中的CO2和H2S，并将阴极处理后气体制成高纯度生物甲烷，其流程如图所示。

(1) 需控制电解槽中阴极室pH>7，其目的是________________。

(2) 阳极室逸出CO2和________(填化学式)；H2S在阳极上转化为SO42-而除去，其电极反应式为___________________。

(3) 在合成塔中主要发生的反应为：

反应Ⅰ： CO2(g)＋4H2(g)=CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH1

反应Ⅱ： CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)　ΔH2

调节＝4，充入合成塔，当气体总压强为0.1 MPa，平衡时各物质的物质的量分数如图1所示；不同压强时，CO2的平衡转化率如图2所示：

①反应CO2(g)＋CH4(g)=2CO(g)＋2H2(g)的△H＝________(用ΔH1、ΔH2表示)。

②图1中，200～550 ℃时，CO2的物质的量分数随温度升高而增大的原因是__________。

③图2中，相同温度下，压强越大，CO2的平衡转化率越大，其原因是___________________；在压强为10 MPa时，当温度在200～800 ℃范围内，随温度升高，CO2的平衡转化率始终减小，其原因是________________________。

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燃煤的烟气中常含有大量的NOx、CO、SO2等有害气体，治理污染、消除有害气体对环境的影响是化学工作者研究的重要课题。

Ⅰ.已知氮氧化物可采用强氧化剂Na2S2O8氧化脱除，过程如下所示：

(1)写出反应1的离子方程式：____　　 。

(2)反应2为NO2-＋S2O82-＋2OH－=NO3-＋2SO42-＋H2O。此反应在不同温度下达到平衡时，NO2-的脱除率与Na2S2O8初始浓度的关系如图1所示。

①比较a、b点的反应速率：va正____vb逆(填“>”“<”或“＝”)。

②根据图像可以判断该反应为吸热反应，理由是____________。

Ⅱ.沥青混凝土可作为反应2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)的催化剂。图2表示在相同的恒容密闭容器、相同的起始浓度、相同的反应时间段下，使用相同质量的不同沥青混凝土(α型、β型)催化时，CO的转化率与温度的关系。

(3)下列关于图2的说法正确的是________。

A．在均未达到平衡状态时，同温下β型沥青混凝土中CO转化速率比α型要大

B．b点时CO与O2分子之间发生有效碰撞的几率在整个实验过程中最高

C．a、b、c、d四点中，达到平衡状态的只有b、c两点

D．e点转化率出现突变的原因可能是温度升高后催化剂失去活性

(4)已知c点时容器中O2浓度为0.02 mol/L，则50 ℃时，在α型沥青混凝土中CO转化反应的平衡常数K＝_____________(用含x的代数式表示)。

Ⅲ.利用图3所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2。

(5)直流电源b极为____，阳极发生的反应为______。

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燃煤的烟气中常含有大量的NOx、CO、SO2等有害气体，治理污染、消除有害气体对环境的影响是化学工作者研究的重要课题。

Ⅰ.已知氮氧化物可采用强氧化剂Na2S2O8氧化脱除，过程如下所示：

(1)写出反应1的离子方程式：____　　 。

(2)反应2为NO2-＋S2O82-＋2OH－=NO3-＋2SO42-＋H2O。此反应在不同温度下达到平衡时，NO2-的脱除率与Na2S2O8初始浓度的关系如图1所示。

①比较a、b点的反应速率：va正____vb逆(填“>”“<”或“＝”)。

②根据图像可以判断该反应为吸热反应，理由是____________。

Ⅱ.沥青混凝土可作为反应2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)的催化剂。图2表示在相同的恒容密闭容器、相同的起始浓度、相同的反应时间段下，使用相同质量的不同沥青混凝土(α型、β型)催化时，CO的转化率与温度的关系。

(3)下列关于图2的说法正确的是________。

A．在均未达到平衡状态时，同温下β型沥青混凝土中CO转化速率比α型要大

B．b点时CO与O2分子之间发生有效碰撞的几率在整个实验过程中最高

C．a、b、c、d四点中，达到平衡状态的只有b、c两点

D．e点转化率出现突变的原因可能是温度升高后催化剂失去活性

(4)已知c点时容器中O2浓度为0.02 mol/L，则50 ℃时，在α型沥青混凝土中CO转化反应的平衡常数K＝_____________(用含x的代数式表示)。

Ⅲ.利用图3所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2。

(5)直流电源b极为____，阳极发生的反应为______。

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H2S是一种大气污染物。工业尾气中含有H2S，会造成严重的环境污染；未脱除H2S的煤气，运输过程中还会腐蚀管道。

(1)干法氧化铁脱硫是目前除去煤气中H2S的常用方法，其原理如图所示。

①下列说法正确的是____________(填序号)。

a.单质硫为淡黄色固体

b.脱硫反应为3H2S+Fe2O3·H2O=3H2O+Fe2S3·H2O

c.再生过程中，硫元素被还原

d.脱硫过程中，增大反应物的接触面积可提高脱硫效率

②从安全环保的角度考虑，再生过程需控制反应温度不能过高的原因是_______。

(2)电化学溶解一沉淀法是一种回收利用H2S的新方法，其工艺原理如下图所示。

已知: Zn与强酸、强碱都能反应生成H2；Zn(II)在过量的强碱溶液中以[Zn(OH)4]2-形式存在。

①锌棒连接直流电源的____________(填“正极”或“负极”)。

②反应器中反应的离子方程式为____________。

③电解槽中，没接通电源时已经有H2产生，用化学用语解释原因:___________。

(3)常用碘量法测定煤气中H2S的含量，其实验过程如下：

i.将10L煤气通入盛有100mL锌氨络合液的洗气瓶中，将其中的H2S全部转化为ZnS沉淀，过滤;

ii.将带有沉淀的滤纸加入盛有15mL 0.1mol/L碘标准液、200mL水和10mL盐酸的碘量瓶中，盖上瓶塞，摇动碘量瓶至瓶内滤纸摇碎，置于暗处反应10 min后，用少量水冲洗瓶壁和瓶塞。(已知:ZnS+I2=ZnI2+S)

iii.用0.1mol/L Na2S2O3标准液滴定，待溶液呈淡黄色时，加入1mL淀粉指示剂，继续滴定至终点。(已知:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)

①i中，将煤气中的H2S转化为ZnS的目的是____________。

②滴定终点的现象是__________________。

③若消耗Na2S2O3标准液的体积为20mL，则煤气中的含量为_______________mg/m3。

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下列对应关系正确的是

A. A　　 B. B　　 C. C　　 D. D

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天然气部分氧化制取的化工原料气中，常含有氧硫化碳(COS，结构类似于CO2)，目前氧硫化碳脱除可采用氢解和水解两种方法，其反应原理如下:

氢解:COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g)

水解:COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g)

（1）氧硫化碳的电子式为________________________________。

（2）如下图是氧硫化碳水解和氢解平衡转化率随温度变化曲线。

①观察图像，水解与氢解相比优势为_________________________________。

②水解的△H___0(填“大于"或“小于”)

③已知:1molCOS(g)完全氢解能量变化为6.99kJ，若初始COS的物质的量为nmol，从反应开始到R点所示体系的能量变化为______kJ(只列式，不必计算)。

（3）氢解和水解产生的H2S必须进行回收处理，酸性、可溶性铁盐氧化H2S制取硫磺工艺备受重视。

①写出酸性条件下用氢氧化铁溶液吸收H2S制取硫磺的离子方程式___________________________。

②吸收H2S后的酸性废液中的Fe2+，可通过电解法使Fe3+再生，写出电解时总反应的离子方程式:__________。

③常温下，在c(H+)=0.30mo/L的酸性溶液中通入H2S至饱和，测得硫化氢的平衡浓度为0.10mol/L，计算此时溶液中c(S2-)=_______[忽略H2S电离生成的H+，Ka1(H2S)=1.3×10-7，Ka2(H2S)=7.0×10-15，结果保留两位有效数字。]

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