Question

【題目】)硫酸鈣來源于煙氣脫硫、磷酸鹽工業(yè)和其他工業(yè)的副產(chǎn)品，可用于生成硫酸及其硫化物等。硫酸鈣在高溫下被CO還原，發(fā)生的反應(yīng)有:

I.CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s)+4CO2(g) △Hl 平衡常數(shù)K1

II.CaSO4(s)+CO(g) CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) △H2 平衡常數(shù)K2

III.3CaSO4(s)+CaS(s) 4CaO(s)+4SO2(g) △H3=+1049.2kJ/mol 平衡常數(shù)K3

（1）△H3=___(用△H1、△H2表示)；平衡常數(shù)K3=_______(用K1、K2表示)。

（2）上述反應(yīng)的平衡常數(shù)的對(duì)數(shù)值(lgK)與溫度(T)的關(guān)系如下圖所示:

①△H1_________0(填”>”或”<")。

②若只發(fā)生反應(yīng)I，A點(diǎn)c(CO)/c(CO2)=__________(填數(shù)值)。

③若只發(fā)生反應(yīng)II和III，B點(diǎn)c(CO)、c(CO2)及c(SO2)之間的關(guān)系是__________。

Answer 1

【答案】 4△H2-△H1 < 1×10-4 c(CO2)=c(CO)·c3(SO2)

【解析】試題分析：（1）根據(jù)蓋斯定律計(jì)算△H3；根據(jù)K1、K2、K3的表達(dá)式分析；(2)根據(jù)圖像可知升高溫度lgK減小，說明升高溫度K減小，即平衡逆向移動(dòng)；②若只發(fā)生反應(yīng)I的平衡常數(shù)K= ，A點(diǎn) ； 、 , 根據(jù)圖像可知B點(diǎn) 。

解析：（1）I.CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s)+4CO2(g) △Hl

II.CaSO4(s)+CO(g) CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) △H2，根據(jù)蓋斯定律II ×4－I得3CaSO4(s)+CaS(s) 4CaO(s)+4SO2(g) △H3=4△H2-△H1； K1= 、、，平衡常數(shù)K3=；(2)根據(jù)圖像可知升高溫度lgK減小，說明升高溫度K減小，即平衡逆向移動(dòng)，所以正反應(yīng)放熱△H1<0；②若只發(fā)生反應(yīng)I的平衡常數(shù)K= ，A點(diǎn) ，即= ，c(CO)/c(CO2)= 1×10-4； 、 , 根據(jù)圖像 ，所以，c(CO2)=c(CO)·c3(SO2)。