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近年来燃煤脱硫技术受到各界科研人员的重视,某脱硫技术涉及如下反应:Ⅰ.CaSO4(s)+CO(g)⇌CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)△H1=+218.4kJ•mol-1Ⅱ.CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)⇌CaS(s)+3CO2(g)△
题目详情
近年来燃煤脱硫技术受到各界科研人员的重视,某脱硫技术涉及如下反应:
Ⅰ.CaSO4(s)+CO(g)⇌CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)△H1=+218.4kJ•mol-1
Ⅱ.CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)⇌CaS(s)+3CO2(g)△H2=-394.0kJ•mol-1
(1)若用K1、K2分别表示反应Ⅰ、Ⅱ的化学平衡常数,则反应
CaSO4(s)+2CO(g)⇌
CaS(s)+2CO2(g)的平衡常数K=___(用含K1、K2的式子表示).
(2)某科研小组研究在其他条件不变的情况下,改变起始一氧化碳物质的量对反应Ⅱ的影响,实验结果如图1所示(图中T表示温度).
①比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物SO2的转化率最高的是___.
②图象中T2___(填“高于”、“低于”、“等于”或“无法确定”)T1,判断的理由是___.
(3)反应3X+Y⇌2Z在2min达到平衡后的t1~t6内反应速率与反应时间图象如图2,在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素,则___
A.在t1时增大了压强
B.在t3时加入了催化剂
C.在t4时降低了温度
D.t2~t3时A的转化率最高.
Ⅰ.CaSO4(s)+CO(g)⇌CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)△H1=+218.4kJ•mol-1
Ⅱ.CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)⇌CaS(s)+3CO2(g)△H2=-394.0kJ•mol-1
(1)若用K1、K2分别表示反应Ⅰ、Ⅱ的化学平衡常数,则反应
1 |
2 |
1 |
2 |
(2)某科研小组研究在其他条件不变的情况下,改变起始一氧化碳物质的量对反应Ⅱ的影响,实验结果如图1所示(图中T表示温度).
①比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物SO2的转化率最高的是___.
②图象中T2___(填“高于”、“低于”、“等于”或“无法确定”)T1,判断的理由是___.
(3)反应3X+Y⇌2Z在2min达到平衡后的t1~t6内反应速率与反应时间图象如图2,在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素,则___
A.在t1时增大了压强
B.在t3时加入了催化剂
C.在t4时降低了温度
D.t2~t3时A的转化率最高.
▼优质解答
答案和解析
(1)由Ⅰ.CaSO4(s)+CO(g)⇌CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)、
Ⅱ.CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)⇌CaS(s)+3CO2(g)
可知,(I+Ⅱ)×
得到
CaSO4(s)+2CO(g)⇌
CaS(s)+2CO2(g),则反应
CaSO4(s)+2CO(g)⇌
CaS(s)+2CO2(g)的平衡常数K=
,
故答案为:
;
(2)对反应CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)⇌CaS(s)+3CO2(g)△H<0,
①温度相同时,CO越多,SO2的转化率越高,则a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物SO2的转化率最高的是c,故答案为:c;
②该反应为放热反应,相同CO时,升高温度,平衡逆向移动,CO2的体积分数减小,则T2高于T1,
故答案为:高于;该反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,CO2体积分数降低,故T2高于T1;
(3)由t1~t6内反应速率与反应时间图象可知,t1时逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向移动;t3时平衡不移动;t4时逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向移动,A.在t1时若增大了压强,平衡正向移动,正反应速率大于逆反应速率,故A不选;
B.在t3时加入了催化剂,正逆反应速率均增大,平衡不移动,故B选;
C.反应的焓变未知,在t4时不一定降低了温度,故C不选;
D.由上述分析可知,平衡一直逆向移动,则t0~t1时A的转化率最高,故D不选;
故答案为:B.
Ⅱ.CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)⇌CaS(s)+3CO2(g)
可知,(I+Ⅱ)×
1 |
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(K1×K2) |
故答案为:
(K1×K2) |
(2)对反应CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)⇌CaS(s)+3CO2(g)△H<0,
①温度相同时,CO越多,SO2的转化率越高,则a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物SO2的转化率最高的是c,故答案为:c;
②该反应为放热反应,相同CO时,升高温度,平衡逆向移动,CO2的体积分数减小,则T2高于T1,
故答案为:高于;该反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,CO2体积分数降低,故T2高于T1;
(3)由t1~t6内反应速率与反应时间图象可知,t1时逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向移动;t3时平衡不移动;t4时逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向移动,A.在t1时若增大了压强,平衡正向移动,正反应速率大于逆反应速率,故A不选;
B.在t3时加入了催化剂,正逆反应速率均增大,平衡不移动,故B选;
C.反应的焓变未知,在t4时不一定降低了温度,故C不选;
D.由上述分析可知,平衡一直逆向移动,则t0~t1时A的转化率最高,故D不选;
故答案为:B.
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