Question

运用所学知识回答下列问题。

（1）工业上制备H₂S的一种方法是在催化剂、高温条件下，用天然气与SO₂反应，同时生成两种能参与大气循环的氧化物。该反应的化学方程式为：__。

（2）煤化工原料气脱硫过程的反应原理为

i．COS（g）+H₂（g）H₂S（g）+CO（g）    △H=+7kJ•mol^-1；

ii．CO（g）+H₂O（g）CO₂（g）+H₂（g）    △H=-42kJ•mol^-1；

①则COS（g）+H₂O（g）H₂S（g）+CO₂（g）△H=___kJ•mol^-1；

②向10L容积不变的密闭容器中充入1molCOS（g）、1molH₂（g）和1molH₂O（g），进行上述两个反应。其他条件不变时，体系内CO的平衡体积分数与温度（T）的关系如图所示。随着温度升高，CO的平衡体积分数增大的原因是__。

T₁℃时，测得平衡时体系中COS的物质的量为0.80mol。则该温度下，COS的平衡转化率为___；反应i的平衡常数为__（小数点后保留两位）。

Answer

4SO2＋3CH4=4H2S＋3CO2＋2H2O -35 反应ⅰ为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，CO的平衡体积分数增大；反应ⅱ为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CO的平衡体积分数也增大 20% 0.04

【解析】

（1）根据氧化还原反应的电子守恒，原子守恒书写反应方程式；（2)根据盖斯定律完成热化学反应方程式的书写；（3）根据影响化学反应平衡移动的因素进行解答；根据转化率和平衡常数的公式进行计算。

（1）工业上制备H2S的一种方法是在催化剂、高温条件下，用天然气与SO2反应，同时生成两种能参与大气循环的氧化物。根据元素守恒分析两种氧化物为CO2、H2O，所以该反应的化学方程式为：4SO2＋3CH4=4H2S＋3CO2＋2H2O；

（2）根据盖斯定律：反应i+ ii为COS（g）+H2O（g）H2S（g）+CO2（g）△H=+7kJ•mol-1+(-42kJ•mol-1)=-35 kJ•mol-1；

(3)根据方程式和图象分析，升高温度，CO的平衡体积分数增大，升高温度使化学反应平衡向吸热方向进行，反应i为吸热反应，升高温度，化学平衡向正反应方向进行，CO的体积分数增大，反应ii为放热反应，升高温度化学平衡向逆反应方向移动，CO的体积分数增大，综合两个反应考虑，CO的体积分数随着温度升高而增大；

②向10L容积不变的密闭容器中充入1molCOS（g）、1molH2（g）和1molH2O（g），T1℃，测得平衡时体系中COS的物质的量为0.80mol，此时CO平衡体积分数为5%，则COS的平衡转化率为a==20%；反应i的方程式为：

反应ii 的方程式：

CO的平衡体积分数为5%，则=5%，可得x=0.05，则平衡时c(COS)==0.08mol/L；c(H2)==0.085mol/L；c(H2S)==0.02 mol/L；c(CO)==0.015mol/L，因此反应i的化学平衡常数为K1==0.044。