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H2S的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。请回答下列问题:

(1)苯硫酚(C6H5SH)是一种重要的有机合成中间体,工业上常用氯苯(C6H5Cl)和硫化氢(H2S)来制备苯硫酚。已知下列两个反应的能量关系如图所示,则C6H5Cl与H2S反应生成C6H5SH的热化学方程式为
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与CO2在高温下反应制得的羰基硫(COS)可用于合成除草剂。在610K时,将0.40molH2S与0.10molCO2充入2.5L的空钢瓶中,发生反应:H2S(g)+CO2(g)⇌COS(g)+H2O(g);ΔH=+35kJ/mol,反应达平衡后水蒸气的物质的量分数为0.02。
①610K时,反应经4min达到平衡,则0~4min的反应速率v(H2S)=
2×10-3mol/(L•min)
2×10-3mol/(L•min)

②验测得上述反应的速率方程为:v=k⋅c(H2S)⋅c(CO2),v=k⋅c(COS)⋅c(H2O),k、k分别为正、逆反应速率常数,速率常数k随温度升高而增大。则达到平衡后,仅升高温度,k增大的倍数
(填“>”“<”或“=”)k增大的倍数。
③该条件下,容器中反应达到化学平衡状态的依据是
D
D
(填字母序号)。
A.容器内混合气体密度不再变化
B.v(H2S)=v(COS)
C.容器内的压强不再变化
D.H2S与CO2的物质的量之比不变
(3)工业上可以通过硫化氢分解制得H2和硫蒸气。在密闭容器中充入一定量H2S气体,反应原理:2H2S(g)⇌2H2(g)+S2(g),H2S气体的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

①图中压强(P1、P2、P3)从大到小顺序为
P3>P2>P1
P3>P2>P1
,理由是
作等温线,根据反应方程式,增大压强,平衡向逆反应方向进行,H2S的平衡转化率降低,则P3>P2>P1
作等温线,根据反应方程式,增大压强,平衡向逆反应方向进行,H2S的平衡转化率降低,则P3>P2>P1

②如果要进一步提高H2S的平衡转化率,除改变温度、压强外,还可以采取的措施有
及时分离出产物H2或S8
及时分离出产物H2或S8
(写出一条即可)。
③在温度T2、P3=6MPa条件下,该反应的平衡常数Kp=
1
1
MPa(已知:用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。

【答案】C6H5Cl(g)+H2S(g)⇌C6H5SH(g)+HCl(g)△H=-16.8kJ•mol-1;2×10-3mol/(L•min);>;D;P3>P2>P1;作等温线,根据反应方程式,增大压强,平衡向逆反应方向进行,H2S的平衡转化率降低,则P3>P2>P1;及时分离出产物H2或S8;1
【解答】
【点评】
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发布:2024/5/12 8:0:9组卷:7引用:1难度:0.5
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    kJ•mol-1
    (2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
     
    ;保持其他条件不变,温度改为T2℃,经25s后达到平衡,测得c(CH4)=2c(C2H4),则0~25s内v(C2H4)=
     
    mol•L-1•s-1
    (3)CH4分解时几种气体的平衡分压(pPa)的对数值lgp与温度的关系如图所示。

    ①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此时的平衡常数Kp=
     
    (用平衡分压代替浓度进行计算)Pa2
    ②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
     
    (填标号)。
    A.减小C2H2的浓度
    B.升高温度
    C.增大压强
    D.加入合适的催化剂
    (4)工业上,以KNH2和液氨为电解质,以石墨为电极,电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为
     
    ,一段时间后阴、阳两极收集到的气体质量之比为
     

    发布:2025/1/4 8:0:1组卷:9引用:3难度:0.5
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    发布:2024/12/30 19:30:2组卷:67引用:6难度:0.6
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    (1)此时A的浓度c(A)=
     
    mol/L,反应开始前容器中的A、B的物质的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反应速率v(B)=
     
    mol/(L•min);
    (3)x的值为
     

    发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3
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