現(xiàn)代煤化工產(chǎn)生大量H2S廢氣,其回收利用有重要意義。
Ⅰ.熱解H2S制H2。
(1)已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
①2H2S(g)+3O2(g)═2SO2(g)+2H2O(g)ΔH1=-1036kJ?mol-1
②4H2S(g)+2SO2(g)═3S2(g)+4H2O(g)ΔH2=94kJ?mol-1
③2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)ΔH3=-484kJ?mol-1
判斷H2S熱分解反應(yīng)④2H2S(g)?S2(g)+2H2(g)活化能E正<<E逆(填“>”“<”或“=”)。
(2)在1373K、100kPa反應(yīng)條件下,對于n(H2S):n(Ar)分別為4:1、1、1:4、1:9、1:19的H2S-Ar混合氣,熱分解反應(yīng)過程中H2S轉(zhuǎn)化率隨時間的變化如圖所示:
①n(H2S):n(Ar)越大,H2S平衡轉(zhuǎn)化率 越小越小,理由是 H2S分壓越大,平衡逆向移動,H2S的平衡轉(zhuǎn)化率減小H2S分壓越大,平衡逆向移動,H2S的平衡轉(zhuǎn)化率減小。
②計算n(H2S):n(Ar)=1:4時,在0~0.9s之間,H2S分壓的平均變化率為 7.587.58kPa?s-1。
Ⅱ.H2S可轉(zhuǎn)化成羰基硫(COS):H2S(g)+CO(g)?COS(g)+H2(g)ΔH。
(1)絕熱恒壓條件下,密閉容器中充入H2S(g)與CO(g)進(jìn)行上述反應(yīng)。下列事實不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 AA(填序號)。
A.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變
B.生成amolCOS,同時形成2amolH-S鍵
C.化學(xué)平衡常數(shù)不再改變
D.混合氣體的密度不再改變
(2)T℃下,將物質(zhì)的量之比為2:1的H2S(g)與CO(g)充入恒容密閉容器中進(jìn)行上述反應(yīng),測得平衡時容器內(nèi)氣體的總壓為pPa,COS(g)的體積分?jǐn)?shù)為10%。則此時該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=0.0760.076(保留2位有效數(shù)字)。
Ⅲ.用H2S、空氣和KOH溶液可以組成燃料電池,其總反應(yīng)式為2H2S+3O2+4KOH═2K2SO3+4H2O。
(1)電池的負(fù)極電極反應(yīng)式為 H2S-6e-+8OH-=SO42-+5H2OH2S-6e-+8OH-=SO42-+5H2O。
(2)若電池開始工作時每100mL電解質(zhì)溶液含KOH56g。取電池工作一段時間后的電解質(zhì)溶液20.00mL,加入BaCl2溶液至沉淀完全,過濾洗滌沉淀,將沉淀在空氣中充分加熱至恒重,測得固體質(zhì)量為11.65g,計算電池工作的這段時間內(nèi)至少通入了標(biāo)況下的氧氣約 1.681.68L。
【考點】化學(xué)平衡的計算;電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式;原電池與電解池的綜合;反應(yīng)熱和焓變;轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強(qiáng)的變化曲線;化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷.
【答案】<;越??;H2S分壓越大,平衡逆向移動,H2S的平衡轉(zhuǎn)化率減?。?.58;A;0.076;H2S-6e-+8OH-=SO42-+5H2O;1.68
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:14引用:1難度:0.5
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1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
(1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
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3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3