高中化学人教版（2019）-试题列表-第167页

1、石油开采的天然气含有H₂S。综合利用天然气制氢是实现“碳中和”的重要途径。CH₄和H₂S重整制氢的主要反应如下：

反应Ⅰ：CH₄(g)+2H₂S(g)⇌CS₂(g)+4H₂(g) ΔH₁=+260kJ/mol

反应Ⅱ：CH₄(g)⇌C(s)+2H₂(g) ΔH₂=+90kJ/mol

反应Ⅲ：2H₂S(g)⇌S₂(g)+2H₂(g) ΔH₃=+181kJ/mol

回答下列问题：

(1)、H₂S分子的电子式为。

(2)、反应Ⅳ：CS₂(g)⇌S₂(g)+C(s)ㅤΔH₄=kJ/mol。

(3)、保持反应器进料口总压为100kPa．分别以8kPaCH₄、24kPaH₂S(He作辅气)与25kPaCH₄、75kPaH₂S进料。CH₄平衡转化率与温度的关系如图1，含有He的曲线为，理由是。

(4)、假设在10L的恒温刚性容器中，通入0.3mol CH₄和0.15mol H₂S发生反应Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，起始总压为P_0.CH₄和H₂S的转化率与时间的关系如图2，0～5min内H₂的化学反应速率为mol/(L•min)；5min时，容器内总压为。

(5)、假设H₂S和CH₄的混合气体在某固体催化剂上的吸附服从Langmuir等温吸附(吸附分子彼此不发生相互作用，且气体分子为单分子层吸附)。吸附等温式为：

\frac{V_{1}}{V_{m}} = \frac{a_{1} P_{1}}{1 + a_{1} P_{1} + a_{2} P_{2}} ， \frac{V_{2}}{V_{m}} = \frac{a_{2} P_{2}}{1 + a_{1} P_{1} + a_{2} P_{2}}

。其中a是气体的吸附系数，V_m是气体在固体表面的饱和吸附量(标态)，P是气体的分压，V是气体分压为P时的平衡吸附量(标态)。在一定温度下，H₂S的吸附系数是CH₄的4倍，当H₂S的分压为2MPa及4MPa，CH₄和H₂S的分压相同时，H₂S平衡吸附量分别为0.6m³/kg和0.8m³/kg(已换算成标态)，则H₂S的吸附系数为MPa^﹣¹。

(6)、与传统天然气制氢中需要脱硫将H₂S转化为硫黄和水相比，上述方法优点是。

编号	试剂	反应后的不溶物	生成的气体
Ⅰ	蒸馏水	白色	无色、有刺激性气味
Ⅱ	稀盐酸	白色	无色、无味
Ⅲ	NaOH溶液	无不溶物	无色、有刺激性气味

	实验事实	结论
A	铝和氧化铁反应需要引燃	该反应 $ΔH>0$
B	KI溶液加热浓缩后加入淀粉溶液，溶液变蓝	氧化性： $O_{2} > I_{2}$
C	久置的NaOH溶液试剂瓶口出现白色固体	NaOH结晶析出
D	久置的 ${FeCl}_{2}$ 溶液中出现红褐色沉淀	$K_{sp} [Fe {(OH)}_{3}] {>K}_{sp} [Fe {(OH)}_{2}]$

	溶液	现象	化学方程式
A	${Na}_{2} S$	产生淡黄色沉淀	${3SO}_{2} {+2Na}_{2} S = 3S ↓ {+2Na}_{2} {SO}_{3}$
B	${FeCl}_{3}$	溶液由棕黄色变浅绿色	${2FeCl}_{3} {+SO}_{2} {+2H}_{2} O = {2FeCl}_{2} {+H}_{2} {SO}_{4} +2HCl$
C	${CuCl}_{2}$	溶液褪色，产生白色沉淀	${SO}_{2} {+2CuCl}_{2} {+2H}_{2} O = 2CuCl ↓ {+H}_{2} {SO}_{4} +2HCl$
D	${Na}_{2} {CO}_{3}$ (含酚酞)	溶液由红色变无色	${2SO}_{2} {+Na}_{2} {CO}_{3} {+H}_{2} O = {CO}_{2} {+2NaHSO}_{3}$

	熔点/℃	沸点/℃	水溶性
TiCl₄	-23.2	136.4	TiCl₄高温时能与O₂反应，极易与水反应；能溶于CCl₄等有机溶剂
FeCl₃	306	315	易与水反应

实验序号	A溶液	B溶液
①	$2 0mL0 .1mol \cdot L^{-1} H_{2} C_{2} O_{4}$ 溶液	$30mL0 .01mol \cdot L^{-1} {KMnO}_{4}$ 溶液
②	$2 0mL0 .2mol \cdot L^{-1} H_{2} C_{2} O_{4}$ 溶液	$30mL0 .01mol \cdot L^{-1} {KMnO}_{4}$ 溶液

选项	实验操作	实验现象	实验结论
A	向含0.1molFeI₂溶液中通入0.1molCl₂ ，再滴加2滴淀粉溶液	溶液变蓝	还原性：Fe²⁺＜I^-
B	等体积等物质的量浓度的Na₂S₂O₃与H₂SO₄溶液在不同温度下反应	温度高的溶液中先出现乳白色浑浊	升高温度，反应速率加快
C	向某固体中加入过量的盐酸，再滴加KSCN溶液	溶液未出现红色	该固体中不含+3价Fe元素
D	将红热的木炭放入浓硝酸中	产生红棕色气体	浓硝酸与碳在加热条件下生成NO₂

选项	物质的性质	解释
A	沸点：乙醇＞乙烷	乙醇分子间形成氢键而乙烷不能
B	N₂可用作反应的保护气	N₂中N≡N键能大
C	用浸泡过酸性高锰酸钾溶液的硅藻土吸收乙烯，保鲜水果	C₂H₄分子中含碳碳双键，易发生加成反应
D	稀有气体的化学性质稳定	原子的最外层电子达到稳定结构

相关试卷