CS₂在化工生產中有重要作用．天然氣法合成CS₂相關反應如下：
反應Ⅰ.CH₄（g）+2S₂（g）=CS₂（g）+2H₂S（g）ΔH₁=-104.71kJ?mol^-1
反應Ⅱ.2CH₄（g）+S₈（g）=2CS₂（g）+4H₂S（g）ΔH₂=201.73kJ?mol^-1
（1）ΔH₁、ΔH₂隨溫度變化不大。溫度不同時，反應體系中

n

（

S

2

）

n

（

S

8

）

不同。合成CS₂總反應CH₄（g）+xS₈（g）+（2-4x）S₂（g）=CS₂（g）+2H₂S（g）的ΔH隨溫度T變化如圖。

①S₈（g）=4S₂（g）ΔH=

+411.15

+411.15

kJ?mol^-1。
②為提高CH₄平衡轉化率，控制溫度范圍在

B

B

（填標號），理由是

650℃以下總反應為吸熱反應，升高溫度平衡正向移動，轉化率增大；700℃以上總反應為放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，轉化率減小

650℃以下總反應為吸熱反應，升高溫度平衡正向移動，轉化率增大；700℃以上總反應為放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，轉化率減小

。
A．400～450℃
B．650～700℃
C．750～800℃
D．800℃以上
（2）合成CS₂總反應中硫蒸氣達到飽和時，反應時間t與CH₄初始濃度c₀和CH₄轉化率α滿足關系t=

1

k

?

c

0

（

α

1

-

α

）

，式中k為速率常數。
①T℃、c₀=1.0mol?L^-1時，測得t=9.5s、α=95%，則k=

2

2

L?mol^-1?s^-1。
②T℃時，計劃在5s內轉化率達90%，應控制初始濃度c₀大于

0.9

0.9

L?mol^-1。
（3）利用工業廢氣H₂S替代硫磺礦生產CS₂的反應為CH₄（g）+2H₂S（g）?CS₂（g）+4H₂（g）。反應物投料比采用n（CH₄）：n（H₂S）=1：2，維持體系壓強為100kPa,反應達到平衡時，四種組分的物質的成分數x隨溫度T的變化如圖。

①圖中表示CS₂的曲線是

b

b

（填“a”“b”“c”或“d”）。
②950℃時，該反應的K_p=

10⁴

10⁴

（以分壓表示，分壓=總壓×物質的量分數）。
③相比以硫磺礦為原料，使用H₂S的優點是

變廢為寶，減小污染

變廢為寶，減小污染

，缺點是

反應溫度更高、耗能更大

反應溫度更高、耗能更大

。