Question

科学家分析，地球原始大气中的COS（羰基硫）对氨基酸缩合形成多肽的反应有催化作用，对生命起源起到重要作用。

（1）写出COS的电子式________，C与O形成共价键时,共用电子对会偏向____原子，判断依据是___________。

（2）已知 COS（g）+ H₂O（g）H₂S（g）+ CO₂（g）　    ΔH₁ = - 34kJ/mol

CO（g）+ H₂O（g）H₂（g）+ CO₂（g）　    ΔH₂ = - 41kJ/mol

写出H₂S与CO反应生成 COS 的热化学方程式：_________；100℃ 时将CO与H₂S按物质的量比为 1:1 充入反应器中,达平衡后CO的转化率α = 33.3%，此时反应的平衡常数K =______。

（3）在充有催化剂的恒压密闭容器中进行反应。 设起始充入的 n（CO）:n（H₂S）=m，相同时间内测得H₂S转化率与m和温度（T）的关系如图所示。

①m₁________m₂。（填“ ＞ ”、“ ＜ ”或“ = ”）

②温度高于 T₀时，H₂S 转化率减小的可能原因为________。

A 反应停止了

B 反应的 ΔH 变大

C 反应达到平衡

D 催化剂活性降低

Answer

O（氧） C与O同周期，核电荷数O＞C，原子半径O＜C，非金属性O＞C CO（g）＋H2S（g）COS（g）＋H2（g） △H＝－7 kJ/mol 0.25 ＞ c d

【解析】

（1）COS分子中碳原子与氧原子、硫原子分别形成两对共用电子对，电子式为；相同非金属原子之间形成的共价键为非极性共价键，共用电子对不偏向任何一方，不同原子之间形成的为极性共价键，共用电子偏向吸引电子能力强的一方，根据非金属性同周期从左到右非金属性增强，即非金属性C＜O，可知共用电子对会偏向氧原子，故答案为：；O（氧）；C与O同周期，核电荷数O＞C，原子半径O＜C，非金属性O＞C；

（2）已知①COS（g）+ H2O（g）H2S（g）+ CO2（g）ΔH1 = - 34kJ/mol

②CO（g）+ H2O（g）H2（g）+ CO2（g）ΔH2 = - 41kJ/mol

根据盖斯定律，②-①可得：CO（g）＋H2S（g）COS（g）＋H2（g） △H＝ΔH2-ΔH1= （- 41kJ/mol）-（- 34kJ/mol）=-7 kJ/mol；

100℃ 时将 CO 与 H2S 按物质的量比为 1:1 充入反应器中，列三段式：

K==0.25

故答案为：CO（g）＋H2S（g）COS（g）＋H2（g） △H3＝-7 kJ/mol；0.25；

（3）①在充有催化剂的恒压密闭容器中进行反应，设起始充入的 n（CO）：n（H2S）= m，m越大说明充入的CO越多，两种反应物增加一种会提高另一种的转化率，则m1＞m2，故答案为：＞；

②图为相同时间内测得 H2S 转化率与 m 和温度（T）的关系，即若平衡逆向移动，或者反应速率变慢可能会使H2S 转化率减小，

A. 可逆反应处于动态平衡，反应并未停止，故A错误；

B. ΔH只与反应物和生成物的总量有关，所以ΔH不会变大，故B错误；

C.温度升高反应达到平衡状态，因为该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，所以会使H2S 转化率减小，故C正确；

D.温度升高可能会使催化剂的活性减弱，反应减慢，使H2S 转化率减小，故D正确；

综上所述，答案为CD。