H2S的轉(zhuǎn)化是資源利用和環(huán)境保護(hù)的重要研究課題。請回答下列問題:
(1)苯硫酚(C6H5SH)是一種重要的有機(jī)合成中間體,工業(yè)上常用氯苯(C6H5Cl)和硫化氫(H2S)來制備苯硫酚。已知下列兩個反應(yīng)的能量關(guān)系如圖所示,則C6H5Cl與H2S反應(yīng)生成C6H5SH的熱化學(xué)方程式為 C6H5Cl(g)+H2S(g)?C6H5SH(g)+HCl(g)△H=-16.8kJ?mol-1C6H5Cl(g)+H2S(g)?C6H5SH(g)+HCl(g)△H=-16.8kJ?mol-1。
(2)H2S與CO2在高溫下反應(yīng)制得的羰基硫(COS)可用于合成除草劑。在610K時,將0.40molH2S與0.10molCO2充入2.5L的空鋼瓶中,發(fā)生反應(yīng):H2S(g)+CO2(g)?COS(g)+H2O(g);ΔH=+35kJ/mol,反應(yīng)達(dá)平衡后水蒸氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.02。
①610K時,反應(yīng)經(jīng)4min達(dá)到平衡,則0~4min的反應(yīng)速率v(H2S)=2×10-3mol/(L?min)2×10-3mol/(L?min)。
②驗(yàn)測得上述反應(yīng)的速率方程為:v正=k正?c(H2S)?c(CO2),v逆=k逆?c(COS)?c(H2O),k正、k逆分別為正、逆反應(yīng)速率常數(shù),速率常數(shù)k隨溫度升高而增大。則達(dá)到平衡后,僅升高溫度,k逆增大的倍數(shù) >>(填“>”“<”或“=”)k正增大的倍數(shù)。
③該條件下,容器中反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是 DD(填字母序號)。
A.容器內(nèi)混合氣體密度不再變化
B.v正(H2S)=v逆(COS)
C.容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化
D.H2S與CO2的物質(zhì)的量之比不變
(3)工業(yè)上可以通過硫化氫分解制得H2和硫蒸氣。在密閉容器中充入一定量H2S氣體,反應(yīng)原理:2H2S(g)?2H2(g)+S2(g),H2S氣體的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。
①圖中壓強(qiáng)(P1、P2、P3)從大到小順序?yàn)?P3>P2>P1P3>P2>P1,理由是 作等溫線,根據(jù)反應(yīng)方程式,增大壓強(qiáng),平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,H2S的平衡轉(zhuǎn)化率降低,則P3>P2>P1作等溫線,根據(jù)反應(yīng)方程式,增大壓強(qiáng),平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,H2S的平衡轉(zhuǎn)化率降低,則P3>P2>P1。
②如果要進(jìn)一步提高H2S的平衡轉(zhuǎn)化率,除改變溫度、壓強(qiáng)外,還可以采取的措施有 及時分離出產(chǎn)物H2或S8及時分離出產(chǎn)物H2或S8(寫出一條即可)。
③在溫度T2、P3=6MPa條件下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=11MPa(已知:用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算;熱化學(xué)方程式.
【答案】C6H5Cl(g)+H2S(g)?C6H5SH(g)+HCl(g)△H=-16.8kJ?mol-1;2×10-3mol/(L?min);>;D;P3>P2>P1;作等溫線,根據(jù)反應(yīng)方程式,增大壓強(qiáng),平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,H2S的平衡轉(zhuǎn)化率降低,則P3>P2>P1;及時分離出產(chǎn)物H2或S8;1
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/5/12 8:0:9組卷:7引用:1難度:0.5
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(2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
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(1)此時A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
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