19.硫化氫(H
2S)對(duì)黏膜有強(qiáng)烈的刺激作用,廣泛存在于石油化工、冶金等行業(yè)的廢氣中,脫除硫化氫對(duì)于保護(hù)環(huán)境有著現(xiàn)實(shí)而重要的意義。甲烷與硫化氫催化重整制取氫氣是脫除硫化氫的一種重要方法,主要反應(yīng)為CH
4(g)+2H
2S(g)
CS
2(g)+4H
2(g)ΔH。
已知:i.2H
2S(g)?S
2(g)+2H
2(g)ΔH
1=+170kJ?mol
-1;
ii.CH
4(g)+S
2(g)?CS
2(g)+2H
2(g)ΔH
2=+64kJ?mol
-1。
回答下列問題:
(1)ΔH=
kJ?mol
-1,該反應(yīng)的活化能:E
正
E
逆(填“>”“<”或“=”)。
(2)在恒溫恒壓條件下,下列能說明催化重整反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
(填字母)。
A.氣體的密度不再變化
B.v
正(H
2S)=2v
逆(H
2)
C.n(CH
4):n(H
2S):n(CS
2):n(H
2)=1:2:1:4
D.?dāng)嗔?個(gè)C-H鍵,同時(shí)斷裂2個(gè)C=S鍵
(3)向容積為2L的密閉容器中充入0.1molCH
4和0.2molH
2S,發(fā)生反應(yīng):CH
4(g)+2H
2S(g)
CS
2(g)+4H
2(g),CH
4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度(T)的關(guān)系如圖所示。
①溫度升高,CH
4的平衡轉(zhuǎn)化率增大的原因?yàn)?
。
②1500℃時(shí),欲提高CH
4的平衡轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是
(填字母)。
A.充入He(g)
B.再充入一定量CH
4(g)
C.再充入一定量H
2S(g)
D.使用更高效的催化劑
③1500℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
(mol?L
-1)
2(保留三位有效數(shù)字)。
(4)向恒容密閉容器中充入nmol(n=1,2,3)的H
2S(g),只發(fā)生反應(yīng)i,測(cè)得H
2S的平衡體積分?jǐn)?shù)隨溫度的變化如圖所示,則n
1=
(填“1”“2”或“3”)mol。