Question

【題目】CS2是一種常見溶劑，還可用于生產(chǎn)人造粘膠纖維等�；卮鹣铝袉栴}：

(1)CS2與酸性KMnO4溶液反應(yīng)，產(chǎn)物為CO2和硫酸鹽，該反應(yīng)中還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為__________(MnO4－被還原為Mn2＋)。

(2)甲烷硫磺法制取CS：的反應(yīng)為CH4(g)＋2S2(g)CS2(g)＋2H2S(g) △H

①在恒溫恒容密閉容器中進行該反應(yīng)時，能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是_________(填字母)。

A.v正(S2)＝2v逆(CS2)

B.容器內(nèi)氣體的密度不再隨時間變化

C.容器內(nèi)氣體的總壓強不再隨時間變化

D.單位時間內(nèi)斷裂C－H鍵數(shù)目與斷裂H－S鍵數(shù)目相等

②已知下列鍵能數(shù)據(jù)：

共價鍵	C-H	S=S	C=S	H-S
鍵能/	411	425	573	363

該反應(yīng)的△H＝_________kJ·mol－1。

(3)在一密閉容器中，起始時向該容器中充入H2S和CH4且n(H2S)：n(CH4)＝2：1，發(fā)生反應(yīng)：CH4(g)＋2H2S(g)CS2(g)＋4H2(g)。0.1MPa時，溫度變化對平衡時產(chǎn)物的物質(zhì)的量分數(shù)的影響如圖所示：

①該反應(yīng)△H_________(填“>”或“<”)0。

②M點對應(yīng)溫度下，H2S的平衡轉(zhuǎn)化率為_________，為提高H2S的平衡轉(zhuǎn)化率，除改變溫度外，還可采取的措施是___________________________(列舉一條)。

③N點，平衡分壓p(CS2)＝_________MPa，對應(yīng)溫度下，該反應(yīng)的Kp＝_________(MPa)2。(Kp為以分壓表示的平衡常數(shù))

Answer 1

【答案】5:16 AD -104 > 20% 減小起始時

【解析】

（1）根據(jù)題意，CS2被氧化為硫酸鹽，每個S的化合價由-2價升至+6價，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為8，2個S轉(zhuǎn)移電子數(shù)為16，MnO4－被還原為Mn2＋，每個Mn轉(zhuǎn)移電子數(shù)為5，根據(jù)氧化還原反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)守恒，還原劑（CS2）與氧化劑（MnO4－）的物質(zhì)的量之比為5:16；

（2）①A．v正(S2)＝2v逆(CS2)，反應(yīng)速率符合化學(xué)計量數(shù)之比，且既有正反應(yīng)方向又有逆反應(yīng)方

向，A正確；

B．氣體的密度，反應(yīng)物和生成物都是氣體，根據(jù)質(zhì)量守恒，m為定值，容器體積固定，V不變，故是個定值，不能用來判定化學(xué)平衡，B錯誤；

C．由于反應(yīng)CH4(g)＋2S2(g)CS2(g)＋2H2S(g)前后氣體體積不變，故容器中的壓強也不變，所以壓強不能用來判定平衡，C錯誤；

D．?dāng)嗔?/span>C－H鍵是正反應(yīng)方向，斷裂H－S鍵是逆反應(yīng)方向，CH4與H2S計量數(shù)之比為1:2，化學(xué)鍵數(shù)目之比為1:1，單位時間內(nèi)斷裂C－H鍵數(shù)目與斷裂H－S鍵數(shù)目相等，說明反應(yīng)速率符合系數(shù)比，D正確；

故選AD。

②焓變可以用反應(yīng)物的總鍵能減去生成物的總鍵能來計算，；

（3）①由圖像可知，溫度升高時，平衡向正向移動，故正反應(yīng)吸熱，>0；

②設(shè)開始時投入的CH4的物質(zhì)的量為，H2S的物質(zhì)的量為2，反應(yīng)的CH4的物質(zhì)的量為，則有

M點時，CH4與H2S物質(zhì)的量相等，故有，則H2S轉(zhuǎn)化率為；增大H2S的轉(zhuǎn)化率可以提高CH4的投料比，即減小起始時；

③設(shè)開始時投入的CH4的物質(zhì)的量為，H2S的物質(zhì)的量為2，反應(yīng)的CH4的物質(zhì)的量為，則有

N點時，H2S與H2物質(zhì)的量相等，故有，解得。所以反應(yīng)后的總物質(zhì)的量為，平衡后CS2的分壓為；

平衡常數(shù)。