Question

用CaSO₄代替O₂與燃料CO反應(yīng)，既可提高燃燒效率，又能得到高純CO₂，是一種高效、清潔、經(jīng)濟(jì)的新型燃燒技術(shù)，反應(yīng)①為主反應(yīng)，反應(yīng)②和③為副反應(yīng)。

①   1/4CaSO₄(s)+CO(g) ⇋ 1/4CaS(s)+CO₂(g)     ∆H₁ = -47.3kJ∙mol^-1

② CaSO₄(s)+CO(g) ⇋ CaO(s)+CO₂(g) +SO₂(g)  ∆H₂ = +210.5kJ∙mol^-1

③ CO(g) ⇋ 1/2C(s)+1/2CO₂(g)                ∆H₃ = -86.2kJ∙mol^-1

（1）反應(yīng)2CaSO₄(s)+7CO(g) ⇋ CaS(s)+ CaO(s)+6CO₂(g)+ C(s) +SO₂(g)

的∆H＝__________（用∆H₁、∆H₂和∆H₃表示）

	C0

	C1

 

C2

             

 

                    圖19

（2）反應(yīng)①－③的平衡常數(shù)的對(duì)數(shù)lgK隨反應(yīng)溫度T的變化曲線見圖18，結(jié)合各反應(yīng)的∆H，回答下列問題。a）曲線中對(duì)應(yīng)反應(yīng)②的是_______（選填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。

歸納lgK-T曲線變化規(guī)律： b)_________             ________             。

c)_____                   ___                。

（3）向盛有CaSO₄的真空恒容密閉容器中充入初始濃度為C₀ mol∙L^-1 的CO，反應(yīng)①于900℃

達(dá)到平衡，此時(shí)c_平衡(CO)=8.0X10^-5 mol∙L^-1。

d）用圖18中相應(yīng)的lgK的值計(jì)算CO的轉(zhuǎn)化率（忽略副反應(yīng)，計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

e) c(CO)隨反應(yīng)時(shí)間t的變化曲線如圖19所示。

若保持其他條件不變，請(qǐng)?jiān)诖痤}卡坐標(biāo)圖中分別畫出升高反應(yīng)溫度（高于900℃）和降低反應(yīng)溫度（低于900℃）c(CO)隨反應(yīng)時(shí)間t的變化曲線圖，并作相應(yīng)的標(biāo)注（忽略副反應(yīng)）。

Answer 1

（1）4∆H₁+∆H₂+2∆H₃（2分）

（2）a）Ⅱ（2分）

b）當(dāng)∆H>0時(shí)，lgK隨溫度升高而增大（1分），當(dāng)∆H<0時(shí)，lgK隨溫度升高而減�。�1分）。其他合理答案也給分

得分點(diǎn)：放熱（吸熱）反應(yīng)的lgK隨溫度變化的關(guān)系正確就得1+1=2分。

c) 當(dāng)溫度同等變化時(shí)，∆H的數(shù)值越大lgK的變化越大或∆H的數(shù)值越大lgK受溫度的影響越大或放熱越多，lgK受溫度的影響越大（2分）。其他合理答案也給分

得分點(diǎn)：∆H的數(shù)值大小與lgK隨溫度變化的關(guān)系正確就得2分。

（3）d)（4分）解： 1/4CaSO4(s)+CO(g) ⇋ 1/4CaS(s)+CO2(g) 初始濃度（mol/L）   C0               0 轉(zhuǎn)化濃度（mol/L）   C0 — 8.0X10-5    C0 — 8.0X10-5 平衡濃度（mol/L）     8.0X10-5     C0 — 8.0X10-5 （1分） K= c( CO2 )/ （c(CO)=100（1分），解得： C0=808 X 10-5（1分） 所以α（CO）=99%（1分）

（3）e) （4分） 每個(gè)圖1+1=2分（影響速率1分，影響平衡1分）   降低溫度