硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。
(1)工业上利用克劳斯法将H2S转化为硫单质回收。该法首先将部分H2S燃烧转化为SO2,然后再将SO2与剩余的H2S混合。为实现硫的最大回收,用于燃烧的H2S和剩余的H2S的物质的量之比为 1:21:2。
(2)H2S化学反应循环制氢的原理如题图所示,按图示方法制氢,理论上,1molH2S可制得 22molH2。

(3)活性炭@Fe2O3(多孔性活性炭为载体的Fe2O3)是一种高效、可再生的脱硫剂。可用于脱除H2S气体。活性炭@Fe2O3,脱除H2S后所得的含硫产物为Fe2S3⋅H2O、FeS和S。其脱除原理如下:
①Fe2O3⋅H2O+3H2S═Fe2S3⋅H2O+3H2O;
②Fe2O3⋅H2O和H2S反应生成FeS的化学方程式为 Fe2O3⋅H2O+3H2S═2FeS+S+4H2OFe2O3⋅H2O+3H2S═2FeS+S+4H2O。
(4)25°C时,将一定比例N2和H2S的混合气体以一定流速通过装有一定质量的活性炭@Fe2O3脱硫剂的反应器。调节脱硫剂中m(活性炭)/m(Fe2O3),测得c(H2S)c0(H2S)随时间变化的曲线如题图所示。c0(H2S)、c(H2S)分别为反应器入口气和出口气中H2S的含量。

①从实验结果看,m(活性炭):m(Fe2O3)合适的比值为 CC。
A.1:0
B.1:0.8
C.1:1
D.1:1.2
②当脱硫剂中含有Fe2O3时,0~20min内,c(H2S)c0(H2S)均为0的原因是 活性炭吸附H2S,Fe2O3与H2S反应,通入的H2S气体被活性炭@Fe2O3完全吸收活性炭吸附H2S,Fe2O3与H2S反应,通入的H2S气体被活性炭@Fe2O3完全吸收。
③当m(活性炭):m(Fe2O3)=1:1时,测得c(H2S)c0(H2S)=1.0时所用的时间为t1min;当m(活性炭):m(Fe2O3)=1:1.2时,测得c(H2S)c0(H2S)=1.0时所用的时间为t2min;t2小于t1的原因可能是 活性炭质量减少,吸附的H2S的量减少,Fe2O3的量增多,与Fe2O3反应的H2S的量增加,且前者的影响大于后者;与Fe2O3反应的H2S的量增加,导致生成的Fe2O3⋅H2O、FeS、S的质量增多,覆盖在脱硫剂表面,影响反应的进一步进行,也影响活性炭的吸附性能活性炭质量减少,吸附的H2S的量减少,Fe2O3的量增多,与Fe2O3反应的H2S的量增加,且前者的影响大于后者;与Fe2O3反应的H2S的量增加,导致生成的Fe2O3⋅H2O、FeS、S的质量增多,覆盖在脱硫剂表面,影响反应的进一步进行,也影响活性炭的吸附性能。
c
(
H
2
S
)
c
0
(
H
2
S
)
c
(
H
2
S
)
c
0
(
H
2
S
)
c
(
H
2
S
)
c
0
(
H
2
S
)
c
(
H
2
S
)
c
0
(
H
2
S
)
【考点】氧化还原反应的计算.
【答案】1:2;2;Fe2O3⋅H2O+3H2S═2FeS+S+4H2O;C;活性炭吸附H2S,Fe2O3与H2S反应,通入的H2S气体被活性炭@Fe2O3完全吸收;活性炭质量减少,吸附的H2S的量减少,Fe2O3的量增多,与Fe2O3反应的H2S的量增加,且前者的影响大于后者;与Fe2O3反应的H2S的量增加,导致生成的Fe2O3⋅H2O、FeS、S的质量增多,覆盖在脱硫剂表面,影响反应的进一步进行,也影响活性炭的吸附性能
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:71引用:1难度:0.5
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