科学家分析，地球原始大气中的COS（羰基硫）对氨基酸缩合形成多肽的反应有催化作用，对生命起...

科学家分析，地球原始大气中的COS（羰基硫）对氨基酸缩合形成多肽的反应有催化作用，对生命起源起到重要作用。

（1）写出COS的电子式________，C与O形成共价键时,共用电子对会偏向____原子，判断依据是___________。

（2）已知 COS（g）+ H2O（g）H2S（g）+ CO2（g）　　　 ΔH1 = - 34kJ/mol

CO（g）+ H2O（g）H2（g）+ CO2（g）　　　 ΔH2 = - 41kJ/mol

写出H2S与CO反应生成 COS 的热化学方程式：_________；100℃ 时将CO与H2S按物质的量比为 1:1 充入反应器中,达平衡后CO的转化率α = 33.3%，此时反应的平衡常数K =______。

（3）在充有催化剂的恒压密闭容器中进行反应。 设起始充入的 n（CO）:n（H2S）=m，相同时间内测得H2S转化率与m和温度（T）的关系如图所示。

①m1________m2。（填“ ＞ ”、“ ＜ ”或“ = ”）

②温度高于 T0时，H2S 转化率减小的可能原因为________。

A 反应停止了

B 反应的 ΔH 变大

C 反应达到平衡

D 催化剂活性降低

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天然气是一种重要的化工原料，其中含有少量H2S羰基硫（COS），能引起催化剂中毒、化学产品质量下降和大气污染。

（1）氨水可以吸收H2S，若生成物是NH4HS，写出反应的离子方程式___。

（2）利用含Fe3+的溶液可以脱除其中的H2S。将H2S和空气按一定流速通酸性FeCl3溶液，可实现空气脱硫得到单质硫。FeCl3溶液吸收H2S过程中，溶液中的n（Fe3+）、被吸收的n（H2S）随时间t变化如图。

①t1以前，溶液中n（Fe3+）不断减小的原因是___（用离子方程式表示）。

②t1以后，溶液中n（Fe3+）基本保持不变，原因是___。此时，溶液中总反应的离子方程式可以表示为___。

（3）羰基硫的碱性水解是常用的脱硫方法，其流程如图：

①已知B是硫化钠，C是一种正盐，则B的电子式为___，C的化学式为___。

②写出反应②的离子方程式___。

③如图是反应②中，在不同反应温度下.反应时间与H2产量的关系（Na2S初始含量为3mmol）。由图像分析可知，a点时溶液中除S2O32-外，还有___（填含硫微粒的离子符号）。

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从煤化工行业中可以得到许多重要的工业资源。回答下列问题：

（1）从煤的气化获得的化工原料气中含有的少量羰基硫（COS）会引起催化制中毒，大气污染等问题。

①羰基硫与烧碱溶液反应生成两种正盐的离子方程式为_________________________________。

②羰基硫的脱硫方法之一为COS(g)+H2(g)=H2S(g)+ CO(g) ΔH=+7kJ·mol-1，已知反应中部分物质的键能数据如下：

则CO分子中的碳氧键的键能为_________________。

（2）羰基硫在高温下发生水解反应：COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g)。T℃时，将0.30 molCOS(g)与0.50mol H2O(g)充入10L的恒容密闭容器中，30 s后反应达到平衡状态，此时H2S的物质的量分数为0.30。

①0~30 s内，COS的平均反应速率v(COS)=___________，该反应的平衡常数K=__________(保留3位有效数字)。

②向反应容器中再分别充入下列气体，能使COS的转化率增大的是_________(填字母)。

A.COS　　　　　　 B.H2O　　　　　　 C.H2S　　　　　　 D.CO2

（3）将含H2S尾气的空气按一定流速通入酸性FeCl3溶液中，可实现含H2S尾气的空气脱硫。在FeCl3 溶液吸收H2S的过程中，溶液中的n(Fe3+)及被吸收的n(H2S)随时间t的变化如图所示。

①由图中信息可知，0~t1时间段内，一定发生的反应是__________________________(用离子方程式表示)。

②t1时刻后，溶液中n(Fe3+)保持微量减少至基本不变，其原因是__________________________________。

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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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碳及其化合物与人类生产、 生活密切相关。请回答下列问题：

（1）羰基硫(O=C=S) 能引起催化剂中毒和大气污染等。羰基硫的氢解和水解反应是两种常用的脱硫方法，其反应原理为：

①氢解反应： COS(g)+H2(B)H2S(g)+CO(g)　 △H1

②水解反应： COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g) △H2=-35 kJ·mol-1

已知CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) △H3=-42kJ·mol-1，则△H1=______,羰基硫氢解反应_________(填“能”或“示能”) 设计成原电池。若平衡常数K 与温度T之间存在1gK=a/T+b (a、b为常数) 的线性关系，图中直线符合该氢解反应平衡常数K与温度T关系的是_________ (填字母)。

（2）CO 可以合成甲醇 CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在体积可变的密闭容器中投入1molCO和2.5molH2,在不同条件下发生反应。实验测得平衡时CH3OH的物质的量随温度、压强变化如图所示。M点时，H2的转化率为_________；反应速率N 点v 正(CO)_________M 点v逆(CO) (填“>”“<”或“=”)。

（3）焦炭还原NO2 发生反应2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g)。在恒温条件下，1molNO2 和足量焦炭发生该反应，测得平衡时NO2利CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示，计算可得M点时该反应的平衡常数Kp(M)=_________(Kp是用平衡分压代替平衡浓度表达反应的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。

（4）常温下,用氨水吸收CO2得到NH4HCO3溶液。在NH4HCO3 溶液中c(NH4+)________c(HCO3-)(填“>”“<”或“=”)

。反应NH4++HCO3-+ H2ONH3· H2O +H2CO3 的平衡常数K=_________。(已知常温下H2CO3的Ka1=4×10-7mol·L-1,Ka2=4×10-11 mol·L-1,NH3·H2O 的Kb=2×10-5mol·L-1)

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羰基硫(O=C=S)广泛存在于以煤为原料制备的各种化工原料气中，能引起催化剂中毒、化学产品质量下降和大气污染等。羰基硫的氢解和水解反应是两种常用的脱硫方法，其反应式分别为：

①氢解反应：COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g)　　 ΔH1＝+7 kJ·mol-1

②水解反应：COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g)　 ΔH2＝-35 kJ·mol-1

请回答下列问题：

(1)已知热化学方程式：CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)　 ΔH3，则ΔH3 ＝_______。

(2)水解反应达到平衡后，若减小容器的体积，则逆反应速率_______________(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，COS的转化率_______________。

(3)COS氢解反应的平衡常数K与温度T具有如下的关系式(a、b均为常数)

①如图能表示COS的氢解反应的直线为____________。

②一定条件下，催化剂Ⅰ和Ⅱ对COS氢解反应的催化作用如下：

则a1_______________a2 (填“＞”、“＜”、“＝”)。

(4)某温度下，维持体系体积恒定，物质的量分别为m、n的COS蒸气和H2发生氢解反应。已知COS的平衡转化率为α，则在该温度下反应的平衡常数K＝________(用m、n、α等符号表示)。

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羰基硫(O=C=S)广泛存在于以煤为原料制备的各种化工原料气中，能引起催化剂中毒、化学产品质量下降和大气污染等。羰基硫的氢解和水解反应是两种常用的脱硫方法，其反应式分别为：

①氢解反应：COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g)　　 ΔH1＝+7 kJ·mol-1

②水解反应：COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g)　 ΔH2＝-35 kJ·mol-1

请回答下列问题：

(1)已知热化学方程式：CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)　 ΔH3，则ΔH3 ＝_______。

(2)水解反应达到平衡后，若减小容器的体积，则逆反应速率_______________(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，COS的转化率_______________。

(3)COS氢解反应的平衡常数K与温度T具有如下的关系式(a、b均为常数)

①如图能表示COS的氢解反应的直线为____________。

②一定条件下，催化剂Ⅰ和Ⅱ对COS氢解反应的催化作用如下：

则a1_______________a2 (填“＞”、“＜”、“＝”)。

(4)某温度下，维持体系体积恒定，物质的量分别为m、n的COS蒸气和H2发生氢解反应。已知COS的平衡转化率为α，则在该温度下反应的平衡常数K＝________(用m、n、α等符号表示)。

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美国学者米勒在一烧瓶中模拟原始大气的成分充入CH₄、NH₃、H₂、水蒸气等气体经连续7天电火花放电后获得了氨基酸，此实验为无机小分子生成有机小分子创造了条件，证明了生命起源是通过化学过程而进行的。该实验的机制是（  ）

A.火花放电发出的光加速了化学反应

B.通过电场将气电离或断开化学键

C.提供能量使气体分子能级增大

D.通过电场使气体分子加速碰撞

高三化学选择题简单题查看答案及解析

羰基硫(COS)与氢气或与水在催化剂作用下的反应如下：

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

Ⅱ．COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g)　 △H2=-35kJ/mol。

回答下列问题：

(1)两个反应在热力学上趋势均不大，其原因是：________________。

(2)反应CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)的△H=_______。

(3)羰基硫、氢气、水蒸气共混体系初始投料比不变，提高羰基硫与水蒸气反应的选择性的关键因素是______。

(4)在充有催化剂的恒压密闭容器中只进行反应Ⅰ设起始充入的n(H2)：n(COS)=m，相同时间内测得COS转化率与m和温度(T)的关系如图所示：

①m1______m2(填“”、“”或“”。

②温度高于T0，COS转化率减小的可能原因为：i有副应发生；ii______；iii______。

(5)在充有催化剂的恒压密闭容器中进行反应Ⅱ.COS(g)与H2O(g)投料比分别为1：3和1：1，反应物的总物质的量相同时，COS(g)的平衡转化率与温度的关系曲线如图所示：

①M点对应的平衡常数______Q点填“”、“”或“”；

②N点对应的平衡混合气中COS(g)物质的量分数为______；

③M点和Q点对应的平衡混合气体的总物质的量之比为______。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

羰基硫(COS)与氢气或与水在催化剂作用下的反应如下：

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

Ⅱ．COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g)　 △H2=-35kJ/mol。

回答下列问题：

(1)两个反应在热力学上趋势均不大，其原因是：________________。

(2)反应CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)的△H=_______。

(3)羰基硫、氢气、水蒸气共混体系初始投料比不变，提高羰基硫与水蒸气反应的选择性的关键因素是______。

(4)在充有催化剂的恒压密闭容器中只进行反应Ⅰ。设起始充入的n(H2)：n(COS)=m，相同时间内测得COS转化率与m和温度(T)的关系如图所示：

①m1______m2(填“”、“”或“”。

②温度高于T0，COS转化率减小的可能原因为：i有副应发生；ii______；iii______。

(5)在充有催化剂的恒压密闭容器中进行反应Ⅱ。COS(g)与H2O(g)投料比分别为1：3和1：1，反应物的总物质的量相同时，COS(g)的平衡转化率与温度的关系曲线如图所示：

①M点对应的平衡常数______Q点填“”、“”或“”；

②N点对应的平衡混合气中COS(g)物质的量分数为______；

③M点和Q点对应的平衡混合气体的总物质的量之比为______。

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