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、化學產品質量下降和大氣污染，研究其脫除方式意義重大。回答下列問題：

(1)COS 的分子結構與 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 的熱化學方程式為________________________________。

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

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:

負極反應式為____________， 標準狀況下有 4.48 L NO2 被處理時，轉移電子的物質的量為_______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）羰基硫的結構與二氧化碳相似，由二氧化碳的電子式寫出羰基硫的電子式；

（2）根據蓋斯定律進行計算；

II.由△H等于反應中斷裂舊化學鍵的鍵能之和與反應中形成新化學鍵的鍵能之和的差以及題中數據計算；

Ⅲ.該反應中，二氧化氮中氮元素的化合價由+4價變為0價，氨氣中氮元素的化合價由-3價變為0價，所以通入二氧化氮的電極是正極，通入氨氣的電極為負極；當標準狀況下有4.48L即0.2molNO2被處理時，轉移的電子為0.2mol×（4-0）=0.8mol。

Ⅰ.（1）羰基硫的結構與二氧化碳相似，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，該反應中，二氧化氮中氮元素的化合價由+4價變為0價，氨氣中氮元素的化合價由-3價變為0價，所以通入二氧化氮的電極是正極，通入氨氣的電極為負極。電解質溶液為堿性溶液，則負極反應式為2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，當標準狀況下有4.48L即0.2molNO2被處理時，轉移的電子為0.2mol×（4-0）=0.8mol，

故答案為：2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，0.8。