Question

用CaSO₄代替O₂与燃料CO反应，既可提高燃烧效率，又能得到高纯CO₂，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，反应①为主反应，反应②和③为副反应。

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）反应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

             

 

                    图19

（2）反应①－③的平衡常数的对数lgK随反应温度T的变化曲线见图18，结合各反应的∆H，回答下列问题。a）曲线中对应反应②的是_______（选填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。

归纳lgK-T曲线变化规律： b)_________             ________             。

c)_____                   ___                。

（3）向盛有CaSO₄的真空恒容密闭容器中充入初始浓度为C₀ mol∙L^-1 的CO，反应①于900℃

达到平衡，此时c_平衡(CO)=8.0X10^-5 mol∙L^-1。

d）用图18中相应的lgK的值计算CO的转化率（忽略副反应，计算结果保留两位有效数字）。

e) c(CO)随反应时间t的变化曲线如图19所示。

若保持其他条件不变，请在答题卡坐标图中分别画出升高反应温度（高于900℃）和降低反应温度（低于900℃）c(CO)随反应时间t的变化曲线图，并作相应的标注（忽略副反应）。

Answer 1

（1）4∆H₁+∆H₂+2∆H₃（2分）

（2）a）Ⅱ（2分）

b）当∆H>0时，lgK随温度升高而增大（1分），当∆H<0时，lgK随温度升高而减小（1分）。其他合理答案也给分

得分点：放热（吸热）反应的lgK随温度变化的关系正确就得1+1=2分。

c) 当温度同等变化时，∆H的数值越大lgK的变化越大或∆H的数值越大lgK受温度的影响越大或放热越多，lgK受温度的影响越大（2分）。其他合理答案也给分

得分点：∆H的数值大小与lgK随温度变化的关系正确就得2分。

（3）d)（4分）解： 1/4CaSO4(s)+CO(g) ⇋ 1/4CaS(s)+CO2(g) 初始浓度（mol/L）   C0               0 转化浓度（mol/L）   C0 — 8.0X10-5    C0 — 8.0X10-5 平衡浓度（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） 每个图1+1=2分（影响速率1分，影响平衡1分）   降低温度