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19．羰基硫（O═C═S）廣泛存在于以煤為原料的各種化工原料氣中，能引起催化劑中毒、化學產品質量下降和大氣污染．羰基硫的氫解和水解反應是兩種常用的脫硫方法，其反應式分別為：
①氫解反應：COS（g）+H2（g）═H2S（g）+CO（g）△H1=+7kJ/mol
②水解反應：COS（g）+H2O（g）═H2S（g）+CO2（g）△H2
已知反應中相關的化學鍵鍵能數據如下：
化學鍵C═O（CO2）C═O（COS）C═SH-SH-O
E（kJ/mol）803742577339465
回答下列問題：
（1）在以上脫硫除羰基硫（O═C═S）的反應中，若某反應有4mol電子發(fā)生轉移，則該反應吸收熱量為14kJ，△H2═-35kJ/mol，
（2）CO和H2O（g）能反應生成CO2和H2，寫出此反應的熱化學方程式：CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H═-42kJ/mol．
（3）羰基硫的氫解或水解反應可否設計成原電池否（填“是”或“否”）理由是氫解反應是吸熱反應，水解反應是非氧化還原反應．
（4）研究表明，用金屬儲氫材料（MH）、白金（Pt）、硫酸溶液組成的原電池可以使羰基硫脫硫處理．
①原電池的負極材料是MH（填化學式）
②寫出原電池的正極反應式COS+2e-+2H+═CO↑+H2S
③原電池工作時，電流的流動方向是Pt→導線→MH，當電路中有2mol電子流過時能夠處理羰基硫（COS）22.4L（標準狀況下）．

分析 （1）反應①氫解反應：COS（g）+H2（g）═H2S（g）+CO（g）轉移電子是2mol；②水解反應：COS（g）+H2O（g）═H2S（g）+CO2（g）的焓變等于舊鍵斷裂吸收的能量和新鍵生成釋放能量的差；
（2）①氫解反應：COS（g）+H2（g）═H2S（g）+CO（g）△H1=+7kJ/mol，②水解反應：COS（g）+H2O（g）═H2S（g）+CO2（g）△H2
②-①得到CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g），根據蓋斯定律計算反應的焓變；
（3）放熱的、能自發(fā)的氧化還原反應可以設計成原電池；
（4）①金屬儲氫材料（MH）、白金（Pt）、硫酸溶液組成的原電池中，金屬失電子發(fā)生氧化反應的電極是負極；
②原電池的正極上得電子的還原反應，據此書寫電極反應；
③原電池的電流從正極流向負極，根據電極反應式確定電子轉移情況．

解答 解：（1）反應①氫解反應：COS（g）+H2（g）═H2S（g）+CO（g）轉移電子是2mol，吸熱是7kJ；若某反應有4mol電子發(fā)生轉移，則該反應吸收熱量為14kJ，COS（g）+H2O（g）═H2S（g）+CO2（g）的焓變=（742+465×2）-（339+803）=-35kJ/mol，故答案為：14；-35；
（2）①氫解反應：COS（g）+H2（g）═H2S（g）+CO（g）△H1=+7kJ/mol，②水解反應：COS（g）+H2O（g）═H2S（g）+CO2（g）△H2=-35kJ/mol；
②-①得到CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g），根據蓋斯定律計算反應的焓變△H═-35kJ/mol-7kJ/mol=-42kJ/mol；
故答案為：CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H=-42kJ/mol；
（3）放熱的、能自發(fā)的氧化還原反應可以設計成原電池；氫解反應是吸熱反應，水解反應是非氧化還原反應，都不可以設計成原電池；
故答案為：否；氫解反應是吸熱反應，水解反應是非氧化還原反應；
（4）①金屬儲氫材料（MH）、白金（Pt）、硫酸溶液組成的原電池中，金屬失電子發(fā)生氧化反應的電極是負極，故答案為：MH；
②原電池的正極上得電子的還原反應，電極反應為：COS+2e-+2H+═CO↑+H2S，故答案為：COS+2e-+2H+═CO↑+H2S；
③原電池的電流從正極流向負極，金屬失電子發(fā)生氧化反應的電極是負極，即電流的流動方向是Pt→MH，根據反應：COS+2e-+2H+═CO↑+H2S，當電路中有2mol電子流過時能夠處理羰基硫（COS）1mol，標況下的體積是22.4L，故答案為：Pt；MH；22.4．

點評 本題考查學生熱化學方程式的書寫、蓋斯定律的應用、焓變的計算以及原電池的工作原理知識，屬于綜合知識的考查，難度不大．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：解答題

16．如圖是硫酸試劑瓶標簽上的內容：
（1）該硫酸的物質的量濃度為18.4mol/L．
（2）某化學小組進行硫酸酸性實驗探究時，需要240ml．4.6mol．L-l的稀硫酸，則在配制時需要取上述濃硫酸62.5mL．
（3）敘述將上述濃硫酸進行稀釋的實驗操作：將量取的濃硫酸沿燒杯內壁緩緩地倒人盛有適量蒸餾水的燒杯中，同時用玻璃棒不斷攪拌．
（4）在配制4.6mol•L-l稀硫酸的過程中，下列情況對所配制的硫酸溶液的物質的量濃度有何影響？
①用量筒量取濃硫酸時俯視量筒刻度線偏低（填“偏高”、“偏低”或“無影響”，下同）；
②未經冷卻趁熱將溶液注入容量瓶中：偏高；
③仰視容量瓶刻度線定容：偏低；
④移液時不慎將少量溶液滴在容量瓶外面：偏低；
（5）實驗過程中出現(xiàn)下列情況應如何處理？
①向容量瓶中加入蒸餾水，液面離容量瓶頸刻度線下1～2cm時，應改用膠頭滴管滴加蒸餾水至液面與刻度線相切．
②加蒸餾水時不慎超過了容量瓶頸刻度線，應重新配制．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

10．Ag2S存在沉淀溶解平衡：Ag2S（s）?2Ag+（aq）+S2-（aq）
（1）寫出其Ksp的表達式：Ksp=c2（Ag+）×c（S2-）．
（2）已知常溫下Ag2S的Ksp=6.3×10-50 mol3•L-3，將足量Ag2S固體放入100ml 0.1mol•L-1硝酸銀溶液中溶解至飽和，在該過程中Ag2S的Ksp不變 （填“增大”、“不變”、“減小”），溶液中的[S2-]=6.3×10-48．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

7．根據下列敘述寫出相應的熱化學方程式或反應熱：
（1）1.0克乙醇完全燃燒生成液態(tài)水放熱29.72kJC2H5OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+3H2O（l）△H=-1366.2kJ•mol-1（熱化學方程式）
（2）SiH4是一種無色氣體，在空氣中爆炸性自燃，生成SiO2和H2O（l），己知室溫下1克SiH4自燃放熱44.6kJSiH4（g）+2O2（g）=SiO2（g）+2H2O（l）；△H=-1427.2kJ/mol（熱化學方程式）
（3）0.3mol氣態(tài)高能燃料乙硼烷（B2H6）在O2中燃燒，生成固態(tài)的B2O3和液態(tài)水，放出649.5kJ熱量，表示其燃燒熱的熱化學方程式為B2H6（g）+3O2（g）═B2O3（s）+3H2O（l）△H=-2165kJ/mol
（4）已知常溫常壓下拆開 1mol H-H鍵、1mol N-H鍵、1mol N≡N 鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，則常溫常壓時，N2與H2反應生成 NH3的熱化學方程式為N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H=-92kJ•mol-1．
（5）已知碳的燃燒熱△H1=a kJ•mol-1
2K（s）+N2（g）+3O2（g）═2KNO3（s）△H2=b kJ•mol-1
S（s）+2K（s）═K2S（s）△H3=c kJ•mol-1
則 S（s）+2KNO3（s）+3C（s）═K2S（s）+N2（g）+3CO2（g）△H=（3a+b-c）kJ•mol-1．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

14．二氧化碳的捕集、利用是我國能源領域的一個重要戰(zhàn)略方向．
（1）科學家提出由CO2制取C的太陽能工藝如圖1所示．
①若“重整系統(tǒng)”發(fā)生的反應中$\frac{n（FeO）}{n（C{O}_{2}）}$=6，則FexOy的化學式為Fe3O4．
②“熱分解系統(tǒng)”中每分解1molFexOy，轉移電子的物質的量為2mol．
（2）工業(yè)上用CO2和H2反應合成甲醚．已知：
CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H1=-53.7kJ•mol-1
CH3OCH3（g）+H2O（g）═2CH3OH（g）△H2=+23.4kJ•mol-1
則2CO2（g）+6H2（g）?CH3OCH3（g）+3H2O（g）△H3=-130.8kJ•mol-1．
（3）①一定條件下，上述合成甲醚的反應達到平衡狀態(tài)后，若改變反應的某一個條件，下列變化能說明平衡一定向正反應方向移動的是b（填字母）．
a．逆反應速率先增大后減小       b．H2的轉化率增大
c．反應物的體積百分含量減小     d．容器中的$\frac{n（C{O}_{2}）}{n（{H}_{2}）}$值變小
②在某壓強下，合成甲醚的反應在不同溫度、不同投料比時，CO2的轉化率如圖2所示．T1溫度下，將6molCO2和12molH2充入2L的密閉容器中，5min后反應達到平衡狀態(tài)，則0～5min內
的平均反應速率v（CH3OCH3）=0.18mol•L-1•min-1；KA、KB、KC三者之間的大小關系為KA=KC＞KB．

（4）常溫下，用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液，在NH4HCO3溶液中，c（NH${\;}_{4}^{+}$）＞c（HCO${\;}_{3}^{-}$）（填“＞”、“＜”或“=”）；反應NH${\;}_{4}^{+}$+HCO${\;}_{3}^{-}$+H2O?NH3•H2O+H2CO3的平衡常數K=1.25×10-3．（已知常溫下NH3•H2O的電離平衡常數Kb=2×10-5，H2CO3的電離平衡常數K1=4×10-7，K2=4×10-11）
（5）現(xiàn)以H2與O2、熔融鹽Na2CO3組成的燃料電池（如圖3所示，其中Y為CO2）裝置進行電解．
寫出石墨I電極上發(fā)生反應的電極反應式：H2-2e-+CO32-═CO2+H2O．
在電解池中生成N2O5的電極反應式為：N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+．

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

4．氮及其化合物在工業(yè)生產和國防建設中有廣泛應用．回答下列問題：
（1）氮氣性質穩(wěn)定，可用作保護氣．請用電子式表示氮氣的形成過程：．
（2）聯(lián)氨（N2H4）是一種還原劑．已知：H2O（l）═H2O（g）△H=+44kJ/mol．試結合下表數據，寫出N2H4 （g）燃燒熱的熱化學方程式：N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=-631.7kJ/mol．
化學鍵N-HN-NN═NN≡NO═OO-H
鍵能（kJ/mol）390.8193418946497.3462.8
（3）KCN可用于溶解難溶金屬鹵化物．將AgI溶于KCN溶液中，形成穩(wěn)定的Ag（CN）2-，該轉化的離子方程式為：AgI（s）+2CN-（aq）?Ag（CN）2-（aq）+I-（aq）．若已知Ksp（AgI）=1.5×10-16，K穩(wěn)[Ag（CN）2-]=1.0×1021，則上述轉化方程式的平衡常數K=1.5×10-37．（提示：K穩(wěn)越大，表示該化合物越穩(wěn)定）
（4）氨的催化氧化用于工業(yè)生產硝酸．該反應可設計成新型電池，試寫出堿性環(huán)境下，該電池的負極電極反應式：NH3-5e-+5OH-=NO+4H2O．
（5）將某濃度的NO2氣體充入一恒容絕熱容器中，發(fā)生反應2NO2?N2O4其相關圖象如圖．
①0～3s時v（NO2）增大的原因是容器為絕熱體系，該反應正向進行放熱，體系溫度升高，v（NO2）增大．
②5s時NO2轉化率為75%．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

11．下列說法正確的是（　　）
A．兩種難溶電解質，Ksp小的溶解度一定小
B．0.1 mol AgCl和0.1 mol AgI混合后加入1 L水中，所得溶液中c（Cl-）=c（I-）
C．在硫酸鋇的沉淀溶解平衡體系中加入蒸餾水，硫酸鋇的Ksp增大
D．用鋅片作陽極，鐵片作陰極，電解ZnCl2溶液，鐵片表面出現(xiàn)一層鋅

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

8．在密閉容器里，通入x mol H2（g）和y mol I2（g），發(fā)生反應：H2（g）+I2（g）?2HI（g）△H＜0．改變下列條件，反應速率將如何改變？（選填“增大”“減小”或“不變”）
①升高溫度增大
 ②加入催化劑增大
③充入更多的H2增大   
④保持容器中壓強不變，充入氖氣減小
⑤保持容器容積不變，通入氖氣不變
⑥保持壓強不變，充入2x mol H2（g）和2y mol I2（g）不變．

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

9．化學小組設計以下實驗方案，測定某部分變質為碳酸鈉的小蘇打樣品中NaHCO3的質量分數．
（1）方案一：稱取一定質量樣品，置于儀器a中用酒精燈加熱至恒重，冷卻，用托盤天平稱量剩余固體質量．重復操作，計算．儀器a的名稱是坩堝；其中發(fā)生反應的化學方程式為2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑．實驗中為保證NaHCO3分解完全需加熱至恒重，判斷方法是兩次稱量的誤差不超過0.1g為止．
（2）方案二：稱取一定質量樣品，置于小燒杯中，加適量水溶解；向小燒杯中加入足量Ba（OH）2溶液，待沉淀后，過濾，洗滌，干燥，稱量固體質量，計算．
寫出NaHCO3與足量Ba（OH）2溶液反應的離子方程式HCO3-+OH-+Ba2+=BaCO3↓+H2O；實驗中判斷沉淀是否完全的方法是取上層清液少許于試管中，加入氫氧化鋇溶液，若無沉淀生成，則沉淀完全．過濾操作中，除燒杯、漏斗外，還要用到的玻璃儀器為玻璃棒．
（3）方案三：稱取一定質量樣品，按如圖裝置進行實驗：

B裝置內所盛試劑是濃硫酸；D裝置的作用是防止空氣中的水蒸氣、二氧化碳進入C裝置．
實驗前稱取17.9g樣品，實驗后測得C裝置增重8.8g，則樣品中NaHCO3的質量分數為70.4%．
某同學認為上述測定結果偏低（填“偏高”或“偏低”），因為實驗裝置還存在一個明顯的缺陷是缺少一套將A、B裝置內的CO2氣體驅趕到C裝置中的裝置．

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同步練習冊答案