Question

【題目】Ⅰ.羰基硫(COS)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(xué)產(chǎn)品質(zhì)量下降和大氣污染，研究其脫除方式意義重大。回答下列問(wèn)題：

(1)COS 的分子結(jié)構(gòu)與 CO2 相似，COS 的電子式為_____。

(2)已知：① CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g) ΔH1＝-41.2 kJ·mol-1

② COS(g)＋H2O(g) H2S(g)＋CO2(g) ΔH2＝-35.5 kJ·mol-1

則氫氣脫除 COS 生成 CO 和 H2S 的熱化學(xué)方程式為________________________________。

II. 通常人們把拆開(kāi) 1 mol 某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。鍵能的大小可用于估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(△H)，化學(xué)反應(yīng)的△H 等于反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學(xué)鍵的鍵能之和的差。工業(yè)上高純硅可通過(guò)下列反應(yīng)制取：

SiCl4(g) + 2H2(g) = Si(s) + 4HCl(g) △H = + 236 kJ/mol

鍵能	Si—O	Si—Cl	H—H	H—Cl	Si—Si	Si—C
(kJ·mol－1)	460	360	436	431	x	347

表中 x＝_____。

Ⅲ. “綠水青山就是金山銀山”，利用原電池原理(6NO2 +8NH3 = 7N2+12H2O)可以處理氮的氧化物和NH3 尾氣,裝置原理圖如圖:

負(fù)極反應(yīng)式為____________， 標(biāo)準(zhǔn)狀況下有 4.48 L NO2 被處理時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_______mol。

Answer 1

【答案】 H2(g)＋ COS(g)=CO(g)＋H2S(g) ΔH2＝+5.7 kJ·mol-1 176 2NH3 -6e- +6OH-=N2+6H2O 0.8

【解析】

Ⅰ.（1）羰基硫的結(jié)構(gòu)與二氧化碳相似，由二氧化碳的電子式寫出羰基硫的電子式；

（2）根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算；

II.由△H等于反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學(xué)鍵的鍵能之和的差以及題中數(shù)據(jù)計(jì)算；

Ⅲ.該反應(yīng)中，二氧化氮中氮元素的化合價(jià)由+4價(jià)變?yōu)?/span>0價(jià)，氨氣中氮元素的化合價(jià)由-3價(jià)變?yōu)?/span>0價(jià)，所以通入二氧化氮的電極是正極，通入氨氣的電極為負(fù)極；當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)狀況下有4.48L即0.2molNO2被處理時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子為0.2mol×（4-0）=0.8mol。

Ⅰ.（1）羰基硫的結(jié)構(gòu)與二氧化碳相似，所以碳原子在中間分別和硫原子核氧原子形成共價(jià)鍵，電子式為。

（2）已知①CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g) ΔH1＝-41.2kJ·mol-1，②COS(g)＋H2O(g) H2S(g)＋CO2(g) ΔH2＝-35.5kJ·mol-1，根據(jù)蓋斯定律，由②-①可得：H2(g)＋ COS(g)=CO(g)＋H2S(g) ΔH＝-35.5kJ·mol-1-（-41.2kJ·mol-1）＝+5.7kJ·mol-1，故答案為：H2(g)＋ COS(g)=CO(g)＋H2S(g) ΔH=+5.7kJ·mol-1。

II.由反應(yīng)SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s) +4HCl(g) △H=+236kJ/mol可知，△H=360kJ/mol×4+436 kJ/mol×2-2x-431kJ/mol×4=+236kJ/mol，解得x=176kJ/mol，故答案為：176。

Ⅲ.已知6NO2 +8NH3=7N2+12H2O，該反應(yīng)中，二氧化氮中氮元素的化合價(jià)由+4價(jià)變?yōu)?/span>0價(jià)，氨氣中氮元素的化合價(jià)由-3價(jià)變?yōu)?/span>0價(jià)，所以通入二氧化氮的電極是正極，通入氨氣的電極為負(fù)極。電解質(zhì)溶液為堿性溶液，則負(fù)極反應(yīng)式為2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)狀況下有4.48L即0.2molNO2被處理時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子為0.2mol×（4-0）=0.8mol，

故答案為：2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，0.8。