17. H
2S在重金属离子处理、煤化工等领域都有重要应用。请回答:
I.H
2S是煤化工原料气脱硫过程的重要中间体,反应原理为:
i.COS(g)+H
2(g)
⇌H
2S(g)+CO(g)
∆H=+7kJ·mol
ii.CO(g)+H
2O(g)
⇌CO
2(g)+H
2(g)
∆H=-42kJ·mol
已知断裂1mol气态分子中的化学键所需能量如下表所示。
分子 | COS(g) | H2(g) | CO(g) | H2S(g) |
能量(kJ·mol-1) | 1310 | 442 | x | 669 |
(1)计算表中x=
_______;
(2)T℃时,向VL容积不变的密闭容器中充入1molCOS(g)、1molH
2(g)和1molH
2O(g),发生上述两个反应。
①在T℃时测得平衡体系中COS为0.80mol,H
2为0.85mol,则T℃时反应ⅰ的平衡常数K=
____(保留2位有效数字);
②上述反应达平衡后,若升高温度,则CO的平衡体积分数
___(填“增大”、“减小”或“不变”),其理由是
___;
II.H
2S在高温下分解制取H
2,同时生成硫蒸气。
(3)向2L密闭容器中加入0.2molH
2S,反应在不同温度(900~1500℃)下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如下图所示,则在此温度区间内,H
2S分解反应的主要化学方程式为
__;在1300℃,反应经2min达到平衡,则0~2min的反应速率v(H
2S)=
___。
III.H
2S用作重金属离子的沉淀剂。
(4)25℃时,向浓度均为0.001mol·L
-1Sn
2+和Ag
+的混合溶液中通入H
2S,当Sn
2+开始沉淀时,溶液中c(Ag
+)=
__(已知:25℃时,K
sp(SnS)=1.0×10
-25,K
sp(Ag
2S)=1.6×10
-49)。