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...

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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H2S是石油化工行业广泛存在的污染性气体，但同时也是重要的氢源和硫源，工业上可以采取多种方式处理。

Ⅰ．干法脱硫

（1）已知H2S的燃烧热为akJ∙mol-1　 ，S的燃烧热为bkJ∙mol-1　 ，则常温下空气直接氧化脱除H2S的反应：2H2S(g)＋O2(g)=2S(s)＋2H2O(l)　 △H＝______kJ∙mol-1　 。

（2）常用脱硫剂的脱硫效果及反应条件如下表，最佳脱硫剂为_________。

Ⅱ．热分解法脱硫

在密闭容器中，充入一定量的H2S气体，发生热分解反应H2S(g)控制不同的温度和压强进行实验，结果如图(a)。

（3）图(a)中压强关系p1、p2、p3由大到小的顺序为______，该反应为____（填“吸热”或“放热”）反应，若要进一步提高H2S的平衡转化率，除了改变温度和压强外，还可以采取的措施有_______。

（4）若压强为p、温度为975℃时，的平衡常数K=0.04，则起始浓度c=______mol∙Lˉ1，若向容器中再加入1molH2S气体，相同温度下再次达到平衡时，K_____0.04（填“>”1 “<”或“=”）。

Ⅲ．间接电解法脱硫

间接电解法是通过FeCl3溶液吸收并氧化H2S气体，将反应后溶液通过电解再生，实现循环使用，该法处理过程如下图(b)。

（5）电解反应器总反应的离子方程式为________。

（6）气液比为气体与液体的流速比，吸收反应器内液体流速固定。测定吸收器中相同时间内不同气液比下H2S的吸收率和吸收速率，结果如图(c)所示，随着气液比减小，H2S的吸收速率逐渐降低，而吸收率呈上升趋势的原因为____________。

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为实现CO2减排，热钾碱法化学吸收CO2在合成氨、制氢、天然气等石油化工行业中应用广泛。该方法的原理是用碳酸钾溶液吸收CO2生成碳酸氢钾（称富液）来脱除CO2。之后高温加热富液，使碳酸氢钾分解释放CO2生成碳酸钾，溶液循环使用。某研究小组用500 mL 1 mol/L K2CO3溶液吸收5．6 L 的CO2（标准状况）形成富液（忽略溶液体积变化）。

（1）碳酸钾溶液吸收CO2，发生反应的离子方程式是　　　　　　　　　 。

（2）该富液中的溶质是__________（填化学式）。

（3）该富液中，下列说法正确的是________。

a．c(K+) + c(H+) = 2c(CO32－) +c(HCO3－) +c(OH－)

b．c(CO32－) + c(HCO3－) + c(H2CO3)＝2mol/L

c．c(K+) > c(HCO3－) > c(CO32－) > c(OH－) > c(H+)

（4）高温加热该富液，得到K2CO3溶液。发生反应的化学方程式是______________。

（5）电解法也可以使K2CO3溶液再生。其原理如下图所示，富液应进入　　　　　　　 （填“阴极”或“阳极”）室。结合方程式简述再生K2CO3的原理是　　　　　　　　 。

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为实现CO2减排，热钾碱法化学吸收CO2在合成氨、制氢、天然气等石油化工行业中应用广泛。该方法的原理是用碳酸钾溶液吸收CO2生成碳酸氢钾（称富液）来脱除CO2。之后高温加热富液，使碳酸氢钾分解释放CO2生成碳酸钾，溶液循环使用。某研究小组用500 mL 1 mol/L K2CO3溶液吸收5.6 L 的CO2（标准状况）形成富液（忽略溶液体积变化）。

（1）碳酸钾溶液吸收CO2，发生反应的离子方程式是　　 　　　　 　　　 。

（2）该富液中的溶质是__________（填化学式）。

（3）该富液中，下列说法正确的是________。

a．c(K+) + c(H+) = 2c(CO32－) +c(HCO3－) +c(OH－)

b． c(CO32－) + c(HCO3－) + c(H2CO3)＝2 mol/L

c．c(K+) > c(HCO3－) > c(CO32－) > c(OH－) > c(H+)

（4）高温加热该富液，得到K2CO3溶液。发生反应的化学方程式是_________________。

（5）电解法也可以使K2CO3溶液再生。其原理如下图所示，富液应进入　 　　 　　　　 （填“阴极”或“阳极”）室。结合方程式简述再生K2CO3的原理是　　　 　　　 　　 。

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羰基硫(COS)广泛存在于煤、石油和天然气为原料的化工生产中，不经处理直接排放会引起大气污染，石油化工中产生的羰基硫可通过以下方法脱除。

Ⅰ.干法脱除：在催化剂存在下，COS和H2可发生两个平行反应：

i. COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g)△H1=-17kJ/mol

ii. COS(g)+4H2(g)H2S(g)+CH4(g)+H2O(g) △H2

(1)已知：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H=+206kJ/mol，则△H2=______________。

(2)T1℃时，向10L恒容密闭容器中充人1molCOS和4molH2，发生反应i和ii。5min时达到平衡，测得体系压强减少了20%，CO的体积分数为10%且其平衡分压为P1。

①0-5min内，v(COS)=______________。

②反应i的平衡常数K=______________。

③若在起始温度为T1℃的绝热容器中重复上述实验，H2的平衡分压P2______________P1(填“>”“=”或“<”)，理由为______________。

Ⅱ.湿法脱除：原理为COS+4OH-=S2-+CO32-+2H2O。温度为293K时，将COS以固定流速匀速通入一定浓度的NaOH溶液中，测得体系内c(S2-)随时间(t)的变化如图所示：

(3)由图可知，增大NaOH溶液的初始浓度，COS的吸收速率______________(填“增大”“减小”或“不变”)，判断依据为______________。

(4)在上述反应体系中同时加入少量溴水，也能吸收COS并得到澄清溶液，发生反应的化学方程式为______________。

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五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业，用作合金添加剂、生产硫酸或石油精炼用的催化剂等。为回收利用含钒催化剂，研制了一种利用废催化剂（含有V2O5、VOSO4、不溶性硅酸盐）回收V2O5的新工艺流程如下：

已知：①部分含钒物质常温下在水中的溶解性如表所示：

②VO2＋＋2OH－VO3－＋H2O

回答下列问题：

（1）用水浸泡废催化剂，为了提高单位时间内废钒的浸出率，可以采取的措施为____________（写一条）。

（2）滤液1和滤液2中钒的存在形式相同，其存在形式为____________（填离子符号）。

（3）在滤渣1中加入Na2SO3和过量H2SO4溶液发生反应的化学方程式为____________。

（4）生成VO2＋的反应中消耗1molKClO3时转移6mol电子，该反应的离子方程式为____________。

（5）在第Ⅱ步中需要加入氨水，请结合化学用语，用平衡移动原理解释加入氨水的一种作用为____________。

（6）最后钒以NH4VO3的形式沉淀出来。以沉钒率（NH4VO3沉淀中V的质量和废催化剂V的质量之比）表示该步反应钒的回收率。请结合如图解释在第Ⅱ步中温度超过80°C以后，沉钒率下降的可能原因是____________；____________（写两条）。

（7）该工艺流程中可以循环利用的物质为____________。

（8）测定产品中V2O5的纯度：

称取ag产品，先用硫酸溶解，得到(VO2)2SO4溶液。再加入b1mLc1mol·L−1(NH4)2Fe(SO4)2溶液（VO2＋+2H＋+Fe2＋==VO2＋+Fe3＋+H2O）。最后用c2mol·L−1KMnO4溶液滴定过量的(NH4)2Fe(SO4)2至终点，消耗KMnO4溶液的体积为b2mL。已知MnO4－被还原为Mn2+，假设杂质不参与反应。则产品中V2O5（摩尔质量：182g·mol−1）的质量分数是____________。（列出计算式）

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五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业，用作合金添加剂、生产硫酸或石油精炼用的催化剂等。为回收利用含钒催化剂，研制了一种利用废催化剂（含有V2O5、VOSO4、不溶性硅酸盐）回收V2O5的新工艺流程如下：

已知：a.部分含钒物质常温下在水中的溶解性如下表所示：

b.+2OH-+H2O

回答下列问题：

（1）用水浸泡废催化剂，为了提高单位时间内废钒的浸出率，可以采取的措施为_________（写一条）。

（2）滤液1和滤液2中钒的存在形式相同，其存在形式为_______________（填离子符号）。

（3）在滤渣1中加入Na2SO3和过量H2SO4溶液发生反应的化学方程式为_____________。

（4）生成VO2+的反应中消耗1molKClO3时转移6mol电子，该反应的离子方程式为________________

（5）结合化学用语，用平衡移动原理解释加入氨水的一种作用为__________________

（6）最后钒以NH4VO3的形式沉淀出来。以沉钒率（NH4VO3沉淀中V的质量和废催化剂V的质量之比）表示该步反应钒的回收率。请解释下图温度超过80℃以后，沉钒率下降的可能原因是________________________；___________________（写两条）。

（7）该工艺流程中可以循环利用的物质为__________________。

（8）测定产品中V2O5的纯度：称取a g产品，先用硫酸溶解，得到(VO2)2SO4溶液。再加入b1 mL c1 mol·L−1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液（VO2++2H++Fe2+==VO2++Fe3++H2O）。最后用c2 mol·L−1 KMnO4溶液滴定过量的(NH4)2Fe(SO4)2至终点，消耗KMnO4溶液的体积为b2 mL。已知被还原为Mn2+，假设杂质不参与反应。则产品中V2O5（摩尔质量：182 g·mol−1）的质量分数是______。（列出计算式）

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五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业，用作合金添加剂、生产硫酸或石油精炼用的催化剂等。为回收利用含钒催化剂，研制了一种利用废催化剂（含有V2O5、VOSO4、不溶性硅酸盐）回收V2O5的新工艺流程如图：

已知：（1）部分含钒物质常温下在水中的溶解性如表所示：

（2）VO2++OH-VO3-+H2O

回答下列问题：

（1）用水浸泡废催化剂，为了提高单位时间内废钒的浸出率，在不加试剂情况下，可以采取的措施为__（写一条）。

（2）滤液1和滤液2中钒的存在形式相同，其存在形式为__（填离子符号）。

（3）每生成1mol（VO2）2SO4时转移电子的数目为___。

（4）在滤渣1中加入Na2SO3和过量H2SO4溶液发生反应的离子方程式为___。

（5）结合化学用语，用平衡移动原理解释加入氨水的一种作用为__。

（6）新工艺流程的最后，钒以NH4VO3的形式沉淀出来；如图中横坐标表示反应II的温度，纵坐标表示沉钒率，沉钒率是指NH4VO3沉淀中V元素的质量和废催化剂中V元素的质量之比，也即是钒的回收率。请解释图中温度超过80℃以后，沉钒率下降的可能原因是___。

（7）该工艺流程中可以循环利用的物质为__。

（8）若实验室用的原料中V2O5占6%(原料中的所有钒已换算成V2O5)。取100克该废钒催化剂按工业生产的步骤进行实验。当加入100mL0.1mol/L的KClO3溶液时，溶液中的钒恰好被完全处理，假设与KClO3反应后的操作步骤中钒没有损失，则该实验中钒的回收率是__（保留3位有效数字）。

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硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。下列关于硫化氢的说法错误的是

A．H2S是一种弱电解质

B．可用石灰乳吸收H2S气体

C．根据右图可知FeCl3、CuCl2均能氧化H2S

D．H2S在空气中燃烧可以生成SO2

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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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