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H2S的轉(zhuǎn)化是資源利用和環(huán)境保護的重要研究課題。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。已知下列兩個反應的能量關系如圖所示,則C6H5Cl與H2S反應生成C6H5SH的熱化學方程式為
C6H5Cl(g)+H2S(g)?C6H5SH(g)+HCl(g)△H=-16.8kJ?mol-1
C6H5Cl(g)+H2S(g)?C6H5SH(g)+HCl(g)△H=-16.8kJ?mol-1
。
(2)H2S與CO2在高溫下反應制得的羰基硫(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:H2S(g)+CO2(g)?COS(g)+H2O(g);ΔH=+35kJ/mol,反應達平衡后水蒸氣的物質(zhì)的量分數(shù)為0.02。
①610K時,反應經(jīng)4min達到平衡,則0~4min的反應速率v(H2S)=
2×10-3mol/(L?min)
2×10-3mol/(L?min)

②驗測得上述反應的速率方程為:v=k?c(H2S)?c(CO2),v=k?c(COS)?c(H2O),k、k分別為正、逆反應速率常數(shù),速率常數(shù)k隨溫度升高而增大。則達到平衡后,僅升高溫度,k增大的倍數(shù)
(填“>”“<”或“=”)k增大的倍數(shù)。
③該條件下,容器中反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是
D
D
(填字母序號)。
A.容器內(nèi)混合氣體密度不再變化
B.v(H2S)=v(COS)
C.容器內(nèi)的壓強不再變化
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,反應原理:2H2S(g)?2H2(g)+S2(g),H2S氣體的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關系如圖所示。

①圖中壓強(P1、P2、P3)從大到小順序為
P3>P2>P1
P3>P2>P1
,理由是
作等溫線,根據(jù)反應方程式,增大壓強,平衡向逆反應方向進行,H2S的平衡轉(zhuǎn)化率降低,則P3>P2>P1
作等溫線,根據(jù)反應方程式,增大壓強,平衡向逆反應方向進行,H2S的平衡轉(zhuǎn)化率降低,則P3>P2>P1
。
②如果要進一步提高H2S的平衡轉(zhuǎn)化率,除改變溫度、壓強外,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,該反應的平衡常數(shù)Kp=
1
1
MPa(已知:用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。

【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)反應方程式,增大壓強,平衡向逆反應方向進行,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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  • 1.反應 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:67引用:6難度:0.6
  • 2.氫氣最早于16世紀被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
    (1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
     
    kJ?mol-1
    (2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經(jīng)25s后達到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內(nèi)v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1。
    (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2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此時的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進行計算)Pa2。
    ②若只改變一個反應條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標號)。
    A.減小C2H2的濃度
    B.升高溫度
    C.增大壓強
    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。陽極的電極反應式為
     
    ,一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為
     
    。

    發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5
  • 3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應:3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應速率為0.1mol/(L?min).求:
    (1)此時A的濃度c(A)=
     
    mol/L,反應開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應速率v(B)=
     
    mol/(L?min);
    (3)x的值為
     

    發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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