Question

【題目】CO2、CS2、COS是由C、O、S三種元素形成的結構相似的化合物。

（1）下列能說明碳、硫兩種元素非金屬性相對強弱的是_____________（填序號）

A．亞硫酸溶液加入Na2CO3溶液中，產生氣泡

B．氧化性：濃H2SO4＞H2CO3

C．CS2中碳元素為＋4價，硫元素為—2價

D．SO2有較強還原性，而CO2無還原性

（2）羰基硫（COS）可作為一種熏蒸劑，能防止某些昆蟲、線蟲的危害。

① 羰基硫的結構式為：________________。沸點：CO2_________COS（填“大于”或“小于”），說明原因_____________________。

②下列有關羰基硫的推測肯定不正確的是_________________

A．COS分子中，所有原子都滿足8電子的穩定結構

B．COS分子是含有極性鍵的非極性分子

C．COS分子中三個原子處于同一直線上

D．COS可能在O2中燃燒

③ 羰基硫（COS）用氫氧化鈉溶液處理及利用的過程如下圖：

已知A是一種鹽，則A的化學式為________;氣體單質a為____________________.

（3）在恒容密閉容器中,CO和H2S混合加熱生成羰基硫的反應為CO（g）+H2S（g）COS（g）+H2（g），反應前CO和H2S的物質的量均為10mol，平衡后CO的物質的量為8mol，回答下列問題：

①升高溫度，H2S濃度增加，表明該反應是__________________反應（填“放熱”或“吸熱”）。

②平衡時，繼續通入CO10mol和H2S10mol，一段時間后再次達到平衡，此時H2S的轉化率_____（填“增大”“減小”或“不變”）

（4）若反應在恒容密閉容器中進行，能說明該反應已達到平衡狀態的是____________

A．容器內氣體密度保持不變

B．CO、H2S、COS、H2的濃度均不再變化

C．c（H2）=c（H2S）

D．v（H2）正=v（H2S）逆

Answer 1

【答案】（1）c；（2）①O＝C＝S ；小于 ；均為分子晶體，結構組成相似，相對分子質量增加，熔沸點升高；且COS為極性分子，CO2為非極性分子，極性分子熔沸點高于非極性分子

②B ；③Na2CO3；H2；

（3）放熱；不變；（4）B、D。

【解析】（1）A．亞硫酸溶液加入Na2CO3溶液中，產生氣泡，證明反應產生CO2，說明酸性H2SO3>H2CO3,由于H2SO3不是S元素的最高化合價含氧酸，因此不能證明元素的非金屬性S>C，錯誤；B．元素最高價氧化物對應水化物的氧化性強弱與物質分子結構有關，與元素的非金屬性強弱無關，錯誤；C．CS2是共價化合物，共用電子對偏向吸引電子能力強的元素，吸引電子能力強的元素顯負價，吸引電子能力弱的元素表現正化合價，在CS2中碳元素為＋4價，硫元素為-2價，可以證明元素的非金屬性S>C，正確； D．SO2中S元素的化合價處于S元素的中間價態，可以失去電子，表現較強還原性，而CO2中C元素為其最高化合價，只有弱氧化性，無還原性，則與元素的非金屬性強弱無關，錯誤。（2）① 羰基硫COS是CO2分子中的O原子被S原子代替產生的，由于O、S是同一主族的元素，原子結構相似，所以可知COS的結構式為：O＝C＝S。二者都是分子晶體，由于分子間作用力COS> CO2，所以二者的沸點比較：CO2<COS；②A．COS分子中，C原子與O、S原子分別形成2對共用電子，從而使分子中所有原子都滿足8電子的穩定結構，正確；B．COS分子是含有極性鍵的極性分子，錯誤；C．COS分子中三個原子處于同一直線上，鍵角是180°，正確；D．COS可能在O2中燃燒，反應產生CO2、SO2，正確；③由圖示可知生成正鹽為Na2S，由元素守恒可知，生成正鹽還有Na2CO3，反應為COS+4NaOH= Na2S+Na2CO3 +2H2O，硫化鈉與水反應生成S2O32-、氫氣和氫氧化鈉，其反應的離子方程式為：2S2-+ 5H2OS2O32-+4H2↑+2OH-，所以A的化學式為Na2CO3，氣體單質a為H2；（3）①升高溫度，H2S濃度增加，表明升高溫度，化學平衡向逆反應方向移動。由于升高溫度化學平衡向吸熱反應方向移動，逆反應是吸熱反應，所以該反應正反應是放熱反應；②由于該反應是反應前后氣體體積不變的反應，所以繼續通入CO10mol和H2S10mol，即增大壓強，一段時間后再次達到平衡，化學平衡不發生移動，此時H2S的轉化率不變；（4）A．該反應的反應混合物都是氣體，由于容器的容積不變，所以在任何時刻容器內氣體密度保持不變，不能判斷反應是否為平衡狀態，錯誤； B．CO、H2S、COS、H2的濃度均不再變化，則反應達到平衡狀態，正確；C．c（H2）=c（H2S），反應可能處于平衡狀態，也可能未達到平衡，這與反應開始的條件及加入反應物的多少有關，錯誤； D．v（H2）正=v（H2S）逆，則用同一物質表示的化學反應正反應速率和逆反應速率相等，反應處于平衡狀態，正確。