题目内容
5．乙硫醇（C2H5SH）在生活生产中有重要的应用．（1）工业上利用H2S和乙烯反应合成乙硫醇的反应及可能发生的副反应如下：
主反应：C2H4（g）+H2S（g）═C2H5SH（g）△H1=a kJ•mol-1
副反应：2C2H4（g）+H2S（g）═C2H5SC2H5（g）△H2=b kJ•mol-1
请写出C2H5SH（g）在一定条件下直接转化为C2H5SC2H5（g）的热化学方程式2C2H5SH（g）=C2H5SC2H5（g）+H2S（g）△H=（b-2a） kJ•mol-1．
（2）投料比n（C2H4）：n（H2S）=1：3时，在240℃、1.8MPa下，催化剂甲和催化剂乙对合成乙硫醇的催化活性随MoO3负载量的变化如图所示（已知适量CoO的加入有助于MoO3在γ-Al2O3载体上的
分散．）：
①工业上较宜选用的催化剂为催化剂乙，请说明你选择的理由，并推测工业上解决存在问题的方法：使用乙为催化剂，乙硫醇的选择性为100%，没有副产物，不必分离提纯；转化率较低，工业上可以通过循环使用来提高乙烯的利用率．
②若选用甲为催化剂，MoO3的适宜负载量为10wt%，当MoO3负载量（即质量分数）过低时，乙烯的转化率和乙硫醇的选择性均明显较低，原因为MoO3负载量低，在γ-Al2O3载体上过于分散，催化活性低．
③若选用乙为催化剂，当MoO3负载量为10wt%，若用平衡分压代替平衡浓度，主反应的平衡常数Kp=Kp=$\frac{\frac{0.682}{4-0.682}×1.8}{\frac{3-0.682}{4-0.682}×1.8×\frac{1-0.682}{4-0.682}×1.8}$=$\frac{0.682×3.318}{（3-0.682）×（1-0.682）×1.8}$．（带入数据列式即可，已知：分压=总压×物质的量分数）
④为了提高乙烯的转化率，工业上还可能采用的措施有适当提高H2S的比例，适当增加压强，及时分离出产物等（任写一种）．
（3）乙硫醇可用于生产乙烷磺酰氯（C2H5SO2Cl）．
①氯化法是以C2H5SO2Cl为介质，搅拌下C2H5SH、水、氯气在29℃左右反应制得．反应的化学方程式为C2H5SH+3Cl2+2H2O→C2H5SO2Cl+5HCl．
②电解C2H5SH的盐酸溶液也可制得C2H5SO2Cl，电极总反应为C2H5SH+HCl+H2O→C2H5SO2Cl+H2↑（未配平）．则阴极的电极反应式为2H++2e-=H2↑．
分析 （1）主反应：C2H4（g）+H2S（g）═C2H5SH（g）△H1=a kJ•mol-1 ①副反应②：2C2H4（g）+H2S（g）═C2H5SC2H5（g）△H2=b kJ•mol-1 ②结合热化学方程式②-①×2得到并利用盖斯定律进行计算即可；
（2）①图象分析可知催化剂乙乙硫醇的选择性为100%，没有副产物；
②若选用甲为催化剂，乙硫醇的选择性为68.2%最大，乙烯转化率最大为86.9%，MoO3的适宜负载量10wt%，当MoO3负载量（即质量分数）过低时，乙烯的转化率和乙硫醇的选择性均明显较低，在γ-Al2O3载体上过于分散，催化活性低；
③若用平衡分压代替平衡浓度，结合分压=总压×物质的量分数，反应的平衡常数Kp=$\frac{各生成物平衡压强系数次幂之积}{各反应物平衡浓度系数次幂之积}$，据此计算即可；
④为了提高乙烯的转化率，可能采用促使化学平衡正向移动的措施；
（3）①C2H5SO2Cl、C2H5SH、水、氯气在29℃左右反应制得乙烷磺酰氯（C2H5SO2Cl），据此书写方程式；
②在电解池的阴极上发生的是阳离子得电子的还原反应．
解答 解：（1）主反应：C2H4（g）+H2S（g）═C2H5SH（g）△H1=a kJ•mol-1 ①
副反应②：2C2H4（g）+H2S（g）═C2H5SC2H5（g）△H2=b kJ•mol-1 ②
结合热化学方程式和盖斯定律计算，②-①×2得到2C2H5SH（g）=C2H5SC2H5（g）+H2S（g）△H=（b-2a） kJ•mol-1，
故答案为：2C2H5SH（g）=C2H5SC2H5（g）+H2S（g）△H=（b-2a） kJ•mol-1；
（2）①图象分析可知催化剂乙乙硫醇的选择性为100%，没有副产物；若选用甲为催化剂，乙硫醇的选择性为68.2%最大，乙烯转化率最大为86.9%，故答案为：催化剂乙；使用乙为催化剂，乙硫醇的选择性为100%，没有副产物，不必分离提纯；转化率较低，工业上可以通过循环使用来提高乙烯的利用率；
②MoO3的适宜负载量10wt%，当MoO3负载量（即质量分数）过低时，乙烯的转化率和乙硫醇的选择性均明显较低，在γ-Al2O3载体上过于分散，催化活性低；
故答案为：10wt%；MoO3负载量低，在γ-Al2O3载体上过于分散，催化活性低；
③根据分压=总压×物质的量分数，得到
C2H4（g）+H2S（g）═C2H5SH（g）
平衡压强：$\frac{3-0.682}{4-0.682}×1.8$ $\frac{1-0.682}{4-0.682}×1.8$ $\frac{0.682}{4-0.682}×1.8$，
主反应的平衡常数Kp=$\frac{\frac{0.682}{4-0.682}×1.8}{\frac{3-0.682}{4-0.682}×1.8×\frac{1-0.682}{4-0.682}×1.8}$=$\frac{0.682×3.318}{（3-0.682）×（1-0.682）×1.8}$，
故答案为：Kp=$\frac{\frac{0.682}{4-0.682}×1.8}{\frac{3-0.682}{4-0.682}×1.8×\frac{1-0.682}{4-0.682}×1.8}$=$\frac{0.682×3.318}{（3-0.682）×（1-0.682）×1.8}$；
④为了提高乙烯的转化率，可能采用促使化学平衡正向移动的措施：适当提高H2S的比例，适当增加压强，及时分离出产物等；故答案为：适当提高H2S的比例，适当增加压强，及时分离出产物等；
（3）①C2H5SO2Cl、C2H5SH、水、氯气在29℃左右反应制得乙烷磺酰氯（C2H5SO2Cl），据此得到反应的化学方程式为C2H5SH+3Cl2+2H2O=C2H5SO2Cl+5HCl，故答案为：C2H5SH+3Cl2+2H2O=C2H5SO2Cl+5HCl；
②电解C2H5SH的盐酸溶液也可制得C2H5SO2Cl，根据电极总反应为C2H5SH+HCl+H2O→C2H5SO2Cl+H2↑（未配平），阴极上发生的是阳离子得电子的还原反应，则阴极的电极反应为：2H++2e-=H2↑，故答案为：2H++2e-=H2↑．
点评 本题综合考查热化学方程式的书写、平衡的计算、平衡的影响因素以及电解原理的应用等知识，属于综合知识的考查题，难度中等．
阅读快车系列答案①钾的焰色反应--紫色；②淀粉碘化钾溶液遇碘离子--蓝色；③溴化银见光分解--白色；④适量的氯气通入KBr溶液--橙色；⑤新制氯水久置后--无色；⑥铜在氯气中燃烧产生的烟--棕黄色．
| A． | ①②③⑤ | B． | ①④⑤⑥ | C． | ②③④⑥ | D． | ①③④⑤⑥ |
A、B、C、D、E五种化合物均含有某种短周期常见元素，它们的转化关系如图所示，其中A的溶液为澄清溶液，C为难溶于水的白色固体，E易溶于水，取A的溶液灼烧，焰色反应为浅紫色（透过蓝色钴玻璃）| A． | 苯不与溴水发生加成反应 | |
| B． | 苯不与酸性KMnO4溶液反应 | |
| C． | 1 mol 苯可与3 mol H2发生加成反应 | |
| D． | 苯燃烧时冒黑烟 |
、醛基-CHO、羧基-COOH．| A． |  | B． |  | C． |  | D． |  |
．
，A与等物质的量的H2完全加成后，得到烃C，用系统命名法给C命名2-甲基丁烷．