Question

【題目】“關愛生命，注意安全”。慘痛的天津爆炸觸目驚心，火災之后依然火勢綿延不絕的原因之一是易燃物中含有電石。工業(yè)上常用電石(主要成分為CaC2，雜質為CaS 等)與水反應生產(chǎn)乙炔氣。

(1)工業(yè)上合成CaC2主要采用氧熱法。

已知：CaO(s)+3C(s)=CaC2(s)+CO(g) △H=+464.1kJ·mol-1

C(s)+l／2 O2(g)=CO(g) △H=-110.5kJ．mol-1

若不考慮熱量耗散，物料轉化率均為100％，最終爐中出來的氣體只有CO，為維持熱平衡，每生產(chǎn)l molCaC2，轉移電子的物質的量為_______。

(2)已知2000℃時，合成碳化鈣的過程中還可能涉及到如下反應

CaO(s)+C(s)＝Ca(g)+CO(g) K1 △H1=a KJ·mol-1

Ca(g)+2C(s)＝CaC2(s) K2 △H2=b KJ·mol-1

2CaO(s)+CaC2(s)＝3Ca(g)+2CO(g) K3 △H3=c KJ·mol-1

則K1=_______ (用含K2、K3的代數(shù)式表示)；c=_____(用含a、b的代數(shù)式表示)。

(3)利用電石產(chǎn)生乙炔氣的過程中產(chǎn)生的H2S氣體制取H2，既廉價又環(huán)保。

利用硫化氫的熱不穩(wěn)定性制取氫氣。在體積為2L的恒容密閉容器中，H2S起始物質的量為2mol，達到平衡后H2S的轉化率隨溫度和壓強變化如圖所示。據(jù)圖計算T1℃時平衡體系中H2的體積分數(shù)_____。由圖知壓強P1__P2(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是 ______。

Answer 1

【答案】 10.4mol 2a-b 28.6% 小于 相同溫度下，壓強增大，H2S分解反應逆向進行，所以P1小于P2

【解析】試題分析：（1）根據(jù)第一個反應沒生成1mol碳化鈣需要吸收熱量為464.1kJ’，需要第二個反應提供，第一個反應中轉移的電子為2mol。第二個反應中消耗的C的物質的量為：464.1/110.5=4.2mol，轉移電子為8.4mol，總的轉移10.4mol電子。

（2）將第一個反應乘以2減去第二個反應可得2CaO(s)+CaC2(s) 3Ca(g)+2CO(g)△H3="2*" △H1-△H2，K3= K12/K2，即K1=；C=2a-b；（3）根據(jù)圖中T1時，硫化氫氣體的轉化率為40%，根據(jù)三行式可直接得出平衡時，硫化氫為1.2mol，硫及氫氣為0.8mol，則氫氣的體積分數(shù)為：28.6%。根據(jù)同一個溫度下壓強P1時候硫化氫轉化率大，可知壓強小。電解池中的離子方程式為：惰性電極a上發(fā)生的電極反應為：