铁的氧化物可用于脱除煤气中的H2S,有一步反应为:Fe3O4(s)+3H2S(g)+H2(g)3 FeS(s)+4 H2O(g),其温度与平衡常数的关系如图所示。对此反应原理的理解正确的是
A.H2S是还原剂
B.脱除H2S的反应是放热反应
C.温度越高H2S的脱除率越大
D.压强越小H2S的脱除率越高
高三化学单选题中等难度题
铁的氧化物可用于脱除煤气中的H2S,有关反应原理如下:
①Fe3O4(s)+3H2S(g)+H2(g)⇌3FeS(s)+4H2O(g)
②Fe2O3(s)+2H2S(g)+H2(g)⇌2FeS(s)+3H2O(g)
③FeO(s)+H2S(g)⇌FeS(s)+H2O(g)
温度与上述各反应的平衡常数的关系如图所示。下列有关说法正确的是
A.反应①、②、③中铁的氧化物都是氧化剂
B.反应①、②、③的正反应都是放热反应
C.反应①、②、③中,温度越高H2S的的脱除率越高
D.反应①、②、③中,压强越大H2S脱除率越高
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铁的氧化物可用于脱除煤气中的H2S,有一步反应为:Fe3O4(s)+3H2S(g)+H2(g)3 FeS(s)+4 H2O(g),其温度与平衡常数的关系如图所示。对此反应原理的理解正确的是
A.H2S是还原剂
B.脱除H2S的反应是放热反应
C.温度越高H2S的脱除率越大
D.压强越小H2S的脱除率越高
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铁的氧化物可用于脱除煤气中的H2S,该反应原理为:
①Fe3O4 (s)+3H2S(g)+H2 (g)3FcS(s)+4H2O(g) △H=a kJ • mol-1
②Fe2O3(s)+2H2S(g) + H2(g)2FeS(s)+3H2O(g) △H=bkJ • mol-1
③FeO(s)+H2S(g) FeS(s)+H2O(g) △H=ckJ· mol-1
温度与平衡常数的关系如图,下列有关说法正确的是
A.a、b、c均小于0
B.压强越大,H2S的脱除率越高
C.温度越高,H2S的脱除率越高
D.反应①、②、③的平衡常数表达式相同
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铁的氧化物可用于脱除煤气中的H2S,有关反应原理如下:
温度与上述各反应的平衡常数的关系如图所示。下列有关说法正确的是
A.反应①、②、③中铁的氧化物都是氧化剂
B.反应①、②、③的正反应都是放热反应
C.反应①、②、③中,温度越高H2S的的脱除率越高
D.反应①、②、③中,压强越大H2S脱除率越高
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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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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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煤气中主要的含硫杂质有H2S以及COS(有机硫),煤气燃烧后含硫杂质会转化成SO2从而引起大气污染。煤气中H2S的脱除程度已成为其洁净度的一个重要指标。回答下列问题:
(1)将H2S通入FeCl3溶液中,该反应的还原产物为___________。
(2)脱除煤气中COS的方法有Br2的KOH溶液氧化法、H2还原法以及水解法等。
①COS的分子结构与CO2相似,COS的电子式为_____________。
②Br2的KOH溶液将COS氧化为硫酸盐和碳酸盐的离子方程式为_____________。
③已知断裂1mol化学键所需的能量如下:
化学键 | H—H | C═O | C═S | H—S | C≡O |
E/kJ•mol-1 | 436 | 745 | 577 | 339 | 1072 |
H2还原COS发生的反应为H2(g)+COS(g) ═H2S(g)+CO(g),该反应的ΔH=________kJ·mol-1。
④用活性α—Al2O3催化COS水解的反应为COS(g)+ H2 O(g) CO2(g)+ H2S (g) ΔH<0,相同投料比、相同流量且在催化剂表面停留相同时间时,不同温度下COS的转化率(未达到平衡)如图1所示;某温度下,COS的平衡转化率与的关系如图2所示。
由图1可知,催化剂活性最大时对应的温度约为____________;由图2可知,P点时平衡常数K=_____
(保留2位有效数字)。
(3)常温下可发生反应:ZnS(s)+2H+(aq) Zn2+(aq)+H2S(aq),达到平衡时,该反应的平衡常数K=_______[已知:Ksp(ZnS)=2.93×10-25;H2S电离常数;Ka1=9.5×10-8,Ka2=1.3×10-14]。
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煤气中主要的含硫杂质有H2S以及COS(有机硫),煤气燃烧后含硫杂质会转化成SO2从而引起大气污染。煤气中H2S的脱除程度已成为其洁净度的一个重要指标。回答下列问题:
(1)将H2S通入FeCl3溶液中,该反应的还原产物为___________。
(2)脱除煤气中COS的方法有Br2的KOH溶液氧化法、H2还原法以及水解法等。
①COS的分子结构与CO2相似,COS的电子式为_____________。
②Br2的KOH溶液将COS氧化为硫酸盐和碳酸盐的离子方程式为_____________。
③已知断裂1mol化学键所需的能量如下:
化学键 | H—H | C═O | C═S | H—S | C≡O |
E/kJ•mol-1 | 436 | 745 | 577 | 339 | 1072 |
H2还原COS发生的反应为H2(g)+COS(g) ═H2S(g)+CO(g),该反应的ΔH=________kJ·mol-1。
④用活性α—Al2O3催化COS水解的反应为COS(g)+ H2 O(g) CO2(g)+ H2S (g) ΔH<0,相同投料比、相同流量且在催化剂表面停留相同时间时,不同温度下COS的转化率(未达到平衡)如图1所示;某温度下,COS的平衡转化率与的关系如图2所示。
由图1可知,催化剂活性最大时对应的温度约为____________;由图2可知,P点时平衡常数K=_____
(保留2位有效数字)。
(3)常温下可发生反应:ZnS(s)+2H+(aq) Zn2+(aq)+H2S(aq),达到平衡时,该反应的平衡常数K=_______[已知:Ksp(ZnS)=2.93×10-25;H2S电离常数;Ka1=9.5×10-8,Ka2=1.3×10-14]。
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煤气中主要的含硫杂质有H2S以及COS(有机硫),煤气燃烧后含硫杂质会转化成SO2从而引起大气污染,因此煤气中H2S的脱出程度已成为煤气洁净度的一个重要指标。请回答下列问题:
(1)脱除煤气中COS的方法有Br2的KOH溶液氧化法、H2还原法、水解法等。
①COS的分子结构与CO2相似,COS的结构式为___________。
②Br 2的KOH溶液将COS氧化为硫酸盐的离子方程式为______________。
③已知:H2、COS、H2S、CO的燃烧热依次为285kJ/mol、299kJ/mol、586kJ/mol、283kJ/mol;H2还原COS发生的反应为H2(g)+COS(g)=H2S(g)+CO(g),该反应的ΔH=_________kJ/mol。
恒温恒容条件下,密闭容器中将气体按n(H2):n(COS)=2:1混合发生下列反应,下列事实能说明反应达到平衡状态的是_______(填字母)
a.混合气体的平均相对分子质量不再改变 b. n(H2)与n(COS)的比值不变
c.CO的体积分数不变 d.形成2 mol H-S键的同时形成1 mol H-H键
④用活性α-Al2O3催化COS水解反应为COS(g)+H2O(g)CO 2(g)+H2S(g) ΔH<0,相同流量且在催化剂表面停留相同时间时,不同温度下H2S的转化率(未达到平衡)如图所示
由图可知,催化剂活性最大时对应的温度约为______,H2S的转化率在后期下降的原因是_______________________________________。
(2)煤气燃烧后含硫杂质转化成的SO2,可以被氨水吸收,已知25℃时,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2SO3的Ka1=1.3×10-2, Ka2=6.2×10-8.将SO2通入氨水中,当溶液呈中性时,溶液中的c(NH4+)/c(HSO3-)=_____________________.此时溶液中各离子浓度大小关系为:_____________________
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下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A. FeC13具有氧化性,可用作H2S的脱除剂
B. A12O3具有两性,可用于工业冶炼铝单质
C. 浓硝酸具有酸性,可用于钝化铁、铝
D. 二氧化硅的熔点高,可用于制备光导纤维
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