H2S在重金属离子处理、煤化工等领域都有重要应用。请回答:
Ⅰ.H2S是煤化工原料气脱硫过程的重要中间体,反应原理为
ⅰ.COS(g)+H2(g)⇌H2S(g)+CO(g)△H=+7 kJ•mol-1
ⅱ.CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H=-42kJ•mol-1
已知断裂1mol气态分子中的化学键所需能量如表所示。
分子 | COS(g) | H2(g) | CO(g) | H2S(g) |
能量 (kJ•mol-1) |
1310 | 442 | x | 669 |
1076
1076
。(2)T℃时,向VL容积不变的密闭容器中充入1molCOS(g),1mol H2(g)和1molH2O(g),发生上述两个反应。
①在T℃时测得平衡体系中COS为0.80 mol,H2 为0.85mol,则T℃时反应ⅰ的平衡常数K=
0.044
0.044
(保留2位有效数字)。②上述反应达平衡后,若向其中再充入1molCOS(g)、1mol H2(g)和1molH2O(g),则再次达平衡后H2 的体积分数
不变
不变
(填“增大”、“减小”或“不变”);若升高温度,则CO的平衡体积分数增大
增大
(填“增大”、“减小”或“不变”),其理由是反应ⅰ为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,CO的平衡体积分数增大,且反应ⅱ为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,CO的平衡体积分数也增大
反应ⅰ为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,CO的平衡体积分数增大,且反应ⅱ为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,CO的平衡体积分数也增大
。Ⅱ.H2S在高温下分解制取H2,同时生成硫蒸气。
(3)向2L密闭容器中加入0.2molH2S,反应在不同温度(900~1500℃)下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如图所示,则在此温度区间内,H2S 分解反应的主要化学方程式为
2H2S2H2+S2
高温
2H2S2H2+S2
;在1300℃时,反应经2min达到平衡,则0~2min的反应速率v(H2S)=高温
0.02 mol•L-1•min-1
0.02 mol•L-1•min-1
。
Ⅲ.H2S用作重金属离子的沉淀剂。
(4)25℃时,向浓度均为0.001mol•L-1Sn2+和Ag+的混合溶液中通入H2S,当Sn2+开始沉淀时,溶液中c(Ag+)=
4.0×10-14mol•L-1
4.0×10-14mol•L-1
。 (已知:25℃时,Ksp(SnS)=1.0×10-25,Ksp(Ag2S)=1.6×10-49)。【答案】1076;0.044;不变;增大;反应ⅰ为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,CO的平衡体积分数增大,且反应ⅱ为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,CO的平衡体积分数也增大;2H2S2H2+S2;0.02 mol•L-1•min-1;4.0×10-14mol•L-1
高温
【解答】
【点评】
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