Question

18．CO₂、CS₂、COS是由C、O、S三種元素形成的結構相似的化合物．
（1）下列能說明碳、硫兩種元素非金屬性相對強弱的是c（填序號）
a．亞硫酸溶液加入Na₂CO₃溶液中，產(chǎn)生氣泡    b．氧化性：濃H₂SO₄＞H₂CO₃
c．CS₂中碳元素為+4價，硫元素為-2價        d．SO₂有較強還原性，而CO₂無還原性
（2）羰基硫（COS）可作為一種熏蒸劑，能防止某些昆蟲、線蟲的危害．
①羰基硫的結構式為：O=C=S．沸點：CO₂小于COS（填“大于”或“小于”），說明原因COS的相對分子質量大，范德華力大，則熔沸點高．
②下列有關羰基硫的推測肯定不正確的是B
A．COS分子中，所有原子都滿足8電子的穩(wěn)定結構
B．COS分子是含有極性鍵的非極性分子
C．COS分子中三個原子處于同一直線上
D．COS可能在O₂中燃燒
③羰基硫（COS）用氫氧化鈉溶液處理及利用的過程如圖：

已知A是一種鹽，則A的化學式為Na₂CO₃；氣體單質a為H₂．
（3）在恒容密閉容器中，CO和H₂S混合加熱生成羰基硫的反應為CO（g）+H₂S（g）?COS（g）+H₂（g），反應前CO和H₂S的物質的量均為10mol，平衡后CO的物質的量為8mol，回答下列問題：
①升高溫度，H₂S濃度增加，表明該反應是放熱反應（填“放熱”或“吸熱”）．
②平衡時，繼續(xù)通入CO 10mol和H₂S 10mol，一段時間后再次達到平衡，此時H₂S的轉化率不變（填“增大”“減小”“或”“不變“）．
（4）若反應在恒容密閉容器中進行，能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是bd
a．容器內氣體密度保持不變           b．CO、H₂S、COS、H₂的濃度均不再變化
c．c（H₂）=c（H₂S）                     d．υ（H₂）_正=υ（H₂S）_逆．

Answer 1

分析 （1）利用氫化物的穩(wěn)定性、最高價含氧酸的酸性、得電子能力比較非金屬性；
（2）①羰基硫與二氧化碳結構相似，相對分子質量大的沸點高；
②COS與二氧化碳均為直線結構，結構式為O=C=S，所有原子均滿足8電子穩(wěn)定結構；
③反應I除生成兩種正鹽外，還有水生成，由元素守恒可知，生成正鹽為Na₂S、Na₂CO₃，II中硫化鈉與水反應生成S₂O₃^2-、氫氣和氫氧化鈉；
（3）①升高溫度，H₂S濃度增加，則升高溫度，平衡逆向移動；
②平衡時，繼續(xù)通入CO 10mol和H₂S 10mol，與恒容下原起始物質的量相同，為等效平衡；
（4）反應在恒容密閉容器中進行，該反應中的體積、質量、密度等始終不變，利用平衡的特征“等、定”判定平衡狀態(tài)．

解答 解：（1）a．亞硫酸溶液加入Na₂CO₃溶液中，產(chǎn)生氣泡，發(fā)生強酸制取弱酸的反應，但亞硫酸不是最高價含氧酸，不能比較非金屬性，故a不選；
b．不能利用濃H₂SO₄、H₂CO₃的氧化性比較非金屬性，故b不選；
c．CS₂中碳元素為+4價，硫元素為-2價，可知S得電子能力強，非金屬性S＞C，故c選；        
d．SO₂有較強還原性，而CO₂無還原性，與非金屬性無關，故d不選；
故答案為：c；
（2）①羰基硫的結構式為O=C=S，沸點：CO₂小于COS，原因為COS的相對分子質量大，范德華力大，則熔沸點高，
故答案為：O=C=S；小于；COS的相對分子質量大，范德華力大，則熔沸點高；
②A．COS電子式為，分子中所有原子都滿足8電子的穩(wěn)定結構，故A正確；
B．COS分子是含有極性鍵，結構不對稱，為極性分子，故B錯誤；
C．COS分子結構式為O=C=S，三個原子處于同一直線上，故C正確
D．COS可能在O₂中燃燒生成二氧化碳、二氧化硫，故D正確；
故答案為：B；
③由分離流程可知，反應I除生成兩種正鹽外，還有水生成，由元素守恒可知，生成正鹽為Na₂S、Na₂CO₃，反應為COS+4NaOH=Na₂S+Na₂CO₃+2H₂O，II中硫化鈉與水反應生成S₂O₃^2-、氫氣和氫氧化鈉，其反應的離子方程式為2S^2-+5H₂O=S₂O₃^2-+4H₂↑+2OH^-，則A為Na₂CO₃，氣體a為H₂，
故答案為：Na₂CO₃；H₂；
（3）①升高溫度，H₂S濃度增加，則升高溫度，平衡逆向移動，則該反應為放熱反應，故答案為：放熱；
②平衡時，繼續(xù)通入CO 10mol和H₂S 10mol，與恒容下原起始物質的量相同，為等效平衡，則H₂S的轉化率不變，故答案為：不變；
（4）a．由ρ=$\frac{m}{V}$可知，密度始終不變，容器內氣體密度保持不變不能判定平衡狀態(tài)，故a不選；           
b．CO、H₂S、COS、H₂的濃度均不再變化，為定的特征，可判定平衡，故b選；
c．c（H₂）=c（H₂S）與轉化率、起始量有關，不能判定平衡，故c不選；                     
d．υ（H₂）_正=υ（H₂S）_逆，可知不同物質的正逆反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，達到平衡狀態(tài)，故d選；
故答案為：bd．

點評 本題考查較綜合，涉及混合物分離、化學平衡、化學鍵、非金屬性比較等，注重高頻考點的考查，把握元素周期律、平衡判定方法、等效平衡及物質的性質及反應為解答的關鍵，對分析與綜合應用能力的要求較高，題目難度中等．