Fiz a função `replaceString` que se segue baseando-se no segundo código que é demonstrado [nesta seção deste link](https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/String/substring#Example:_Replacing_a_substring_within_a_string).

Para provar que funciona inclui [testes de unidade com o QUnit](http://pt.stackoverflow.com/a/53681/132), então basta cocê clicar no botão "► Executar trecho de código" que está mais abaixo para testar. 

<!-- begin snippet: js hide: false -->

<!-- language: lang-js -->

    function replaceString(oldS, newS, fullS, ocr) {
      var parts = fullS.split(oldS);
      var substituicoes = [];
      for (var i = 0; i < parts.length - 1; i++) {
        substituicoes[i] = oldS;
      }
      for (var e in ocr) {
        var idx = ocr[e] - 1;
        if (idx >= 0 && idx < substituicoes.length) substituicoes[idx] = newS;
      }
      var result = parts[0];
      for (var i = 0; i < substituicoes.length; i++) {
        result += substituicoes[i] + parts[i + 1];
      }
      return result;
    }

    QUnit.test("Testa a função replaceString", function(assert) {
      var testando = 'acima do limite da razão, acima da capacidade do cérebro, acima de tudo.';
      var resultadoEsperado = '<span class="myclass">acima</span> do limite da razão, <span class="myclass">acima</span> da capacidade do cérebro, <span class="myclass">acima</span> de tudo.';
      assert.equal(replaceString('acima', '<span class="myclass">acima</span>', testando, [1, 2, 3]), resultadoEsperado, "Substitui todos os índices");

      resultadoEsperado = '<span class="myclass">acima</span> do limite da razão, acima da capacidade do cérebro, <span class="myclass">acima</span> de tudo.';
      assert.equal(replaceString('acima', '<span class="myclass">acima</span>', testando, [1, 3]), resultadoEsperado, "Substitui alguns dos índices (1, 3)");
      assert.equal(replaceString('acima', '<span class="myclass">acima</span>', testando, [3, 1]), resultadoEsperado, "Substitui alguns dos índices, mesmo fora de ordem (1, 3)");
      assert.equal(replaceString('acima', '<span class="myclass">acima</span>', testando, [3, 3, 1, 1]), resultadoEsperado, "Substitui alguns dos índices, mesmo com repetição (1, 3)");

      resultadoEsperado = 'acima do limite da razão, <span class="myclass">acima</span> da capacidade do cérebro, <span class="myclass">acima</span> de tudo.';
      assert.equal(replaceString('acima', '<span class="myclass">acima</span>', testando, [2, 3]), resultadoEsperado, "Substitui alguns dos índices (2, 3)");

      resultadoEsperado = 'acima do limite da razão, <span class="myclass">acima</span> da capacidade do cérebro, acima de tudo.';
      assert.equal(replaceString('acima', '<span class="myclass">acima</span>', testando, [2]), resultadoEsperado, "Substitui um dos índices (2)");

      assert.equal(replaceString('acima', '<span class="myclass">acima</span>', testando, []), testando, "Não substitui nada");
      assert.equal(replaceString('acima', '<span class="myclass">acima</span>', testando, [4]), testando, "Tenta substituir além da última ocorrência");
      assert.equal(replaceString('abacaxi', 'banana', testando, []), testando, "Tenta substituir por algo que não existe na frase");
      assert.equal(replaceString('acima', '<span class="myclass">acima</span>', testando, [-4, 7, 2, 0, 2, -2]), resultadoEsperado, "Tenta substituir com índices inválidos (2)");
      
      assert.equal(replaceString('arara', 'papagaio', 'zarararararaz', [1, 2]), 'zpapagaiorpapagaioz', "Verifica se ocorrências não se sobrepõem (1, 2)");
      assert.equal(replaceString('arara', 'papagaio', 'zarararararaz', [2]), 'zarararpapagaioz', "Verifica se ocorrências não se sobrepõem (2)");

      assert.equal(replaceString('ana', 'banana', 'ana e mariana gostam de banana', [1, 2, 3, 4]), 'banana e maribanana gostam de bbananana', "Verifica se funciona quando o substituído é parte do substituto");
    });

<!-- language: lang-html -->

    <script src="https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/2.1.1/jquery.min.js"></script>
    <script src="http://code.jquery.com/qunit/qunit-1.17.1.js"></script>
    <div id="qunit"></div>
    <div id="qunit-fixture"></div>

<!-- end snippet -->

A função `replaceString` recebe quatro parâmetros. O primeiro é a string que você quer substituir. O segundo é a string substituta. O terceiro é a string completa na qual haverá as substituições. O quarto é um array contendo os índices em que ocorrerão a substituição, aonde 1 é o primeiro, 2 o segundo, 3 o terceiro, etc. Índices inválidos neste array (0, negativos, ou grandes demais) são ignorados/perdoados. Índices repetidos são ignorados/perdoados. Os índices não precisam estar na ordem.

Você pode verificar nos testes do *snippet* acima, que várias situações são testadas, e em todas elas, o código funciona como o esperado.