Question

【题目】石油产品中除含有H2S外，还含有各种形态的有机硫，如COS、CH3SH。回答下列问题:

（1）CH3SH(甲硫醇)的电子式为________。

（2）一种脱硫工艺为:真空K2CO3—克劳斯法。

①K2CO3溶液吸收H2S的反应为K2CO3+H2S=KHS+KHCO3，该反应的平衡常数的对数值为lgK=_____(已知:H2CO3 lgK1=-6.4，lgK2=-10.3；H2SlgK1=-7，lgK2=-19)。

②已知下列热化学方程式:

a.2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+ 2H2O(l) △H1=-1172kJ/mol

b.2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l) △H2=-632kJ/mol

克劳斯法回收硫的反应为SO2和H2S气体反应生成S(s)，则该反应的热化学方程式为__________。

（3）Dalleska等人研究发现在强酸溶液中可用H2O2氧化COS。该脱除反应的化学方程式为______________。

（4）COS水解反应为COS(g)+H2O(g)CO2(g)+H2S(g) △H=-35.5kJ/mol。

用活性α-Al2O3催化，在其它条件相同时，改变反应温度，测得COS水解转化率如图1所示；某温度时，在恒容密闭容器中投入0.3molH2O(g)和0.1molCOS，COS的平衡转化率如图2所示。

①图1活性α-Al2O3催化水解，随温度升高转化率先增大后又减小的可能原因是________。

②由图2可知，P点时平衡常数为K=______(填数字)。

③活性α-Al2O3催化水解，为提高COS的转化率可采取的措施是____________。

Answer 1

【答案】 3.3 2H2S(g) + SO2(g) = 3S(s) +2H2O(l) △H=－362 kJ·mol－1 COS+4H2O2 =CO2+H2SO4+3H2O 开始温度低，催化剂活性小，到160℃活化剂活性最大，继续升温，催化剂活性降低且平衡向逆反应方向移动 0.0476 控制温度约160℃并增大n(H2O)/n(COS)

【解析】（1）CH3SH(甲硫醇)属于共价化合物，其电子式为。

（2）一种脱硫工艺为:真空K2CO3—克劳斯法。

① K2CO3+H2S=KHS+KHCO3

===10-7/10-10.3=103.3 lgK=3.3。答案：3.3。

②已知下列热化学方程式:

根据a.2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+ 2H2O(l) △H1=-1172kJ/mol

b.2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l) △H2=-632kJ/mol

=-632 kJ/mol3-(-1172kJ/mol)/2=－362 kJ·mol－1

故2H2S(g) + SO2(g) = 3S(s) +2H2O(l) △H=－362 kJ·mol－1

克劳斯法回收硫的反应为SO2和H2S气体反应生成S(s)，则该反应的热化学方程式为2H2S(g) + SO2(g) = 3S(s) +2H2O(l) △H=－362 kJ·mol－1。

（3）Dalleska等人研究发现在强酸溶液中可用H2O2氧化COS。该脱除反应的化学方程式为COS+4H2O2 =CO2+H2SO4+3H2O

（4）①图1活性α-Al2O3催化水解，催化剂与温度有一个临界点，高于这个临界点，催化剂的活性降低。由图可知开始温度低，催化剂活性小，到160℃活化剂活性最大，继续升温，催化剂活性降低且平衡向逆反应方向移动。

② COS(g)+H2O(g)CO2(g)+H2S(g

初始量 0.1 0.3 0 0

变化量 X X X X

平衡量 0.1-X 0.3-X X X

P点时COS转化率为30，所以X=0.03mol平衡常数为K=0.30.3/0.070.27=0.0476

③COS(g)+H2O(g)CO2(g)+H2S(g) △H=-35.5kJ/mol。为提高可使化学平衡向正反应方向移动，根据影响化学平衡移动的因素温度，压强 浓度，由方程式可知压强不能改变平衡移动，所以可以增加水蒸气的浓度，温度升高COS的转化率降低，所以控制温度约160℃并增大n(H2O)/n(COS)即可。