9. 羰基硫是一种粮食熏蒸剂,能防治某些害虫和真菌的危害,利用CO等制备羰基硫原理:CO+H
2S
⇌COS+H
2。
(1)用FeOOH作催化剂,CO(g)+H
2S(g)
⇌COS(g)+H
2(g)的反应分两步进行,其反应过程能量变化如图1所示。
①CO(g)+H
2S(g)
⇌COS(g)+H
2(g) △H=
___________。
②决定COS生成速率的主要步骤是
___________(填“第1步”或“第2步”)。
(2)在2L的密闭容器中,保持温度不变,开始投入9molH
2S和amolCO,经10min达到平衡,K
p=0.2(K
p为以分压表示的平衡常数),n(H
2S)=5mol,则CO的平衡转化率α=
___________。
(3)在2L的密闭容器中,开始时投入amolCO和1molH
2S,图2中曲线I和II表示某温度下,CO和H
2S投料比
不同时,CO转化率随时间变化关系,则曲线I和II中a值的大小关系为:I
___________II(填“>”“<”或“=”),理由是
___________。
(4)已知起始密闭容器中ω[H
2S(g)]和ω[CO(g)]、ω[COS(g)]和ω[H
2(g)]分别相等,在240℃时该反应平衡常数K=1,在300℃、340℃时反应中H
2S(g)和COS(g)的体积分数(ω)随时间(t)的变化关系如图3所示。则300℃时,ω[COS(g)]随时间变化的曲线为
___________,340℃时,ω[H
2S(g)]随时间变化的曲线为
___________。
(5)羰基硫在水存在时会缓慢水解生成H
2S,会使钢铁设备发生析氢腐蚀,则其正极的电极反应式为
___________,负极的反应产物为
___________(填化学式)。