Question

一氧化碳在高溫下可還原硫酸鈣，相關(guān)反應(yīng)的平衡常數(shù)的對(duì)數(shù)與反應(yīng)溫度的關(guān)系如圖所示．
（l）已知：CaSO₄（s）+4CO（g）?CaS（s）+4CO₂（g）△H₁=-175.6kJ?mol^-1  lgK₁
CaSO₄（s）+CO（g）?CaO（s）+SO₂（g）+CO₂（g）△H₂=+218.4kJ?mol^-1  lgK₂
CaS（s）+3CaSO₄（s）?4CaO（s）+4SO₂（g）△H₃    lgK₃
則△H₃=

 

；相同溫度下，lgK₃=

 

（用lgK₁，lgK₂表示）
（2）反應(yīng)2CO（g）?C（s）+CO₂（g）的△H

 

（填“＞”“＜”或“=”）0．該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的表達(dá)式為

 

；為了抑制反應(yīng)③的進(jìn)行，可采用的方法是

 

．
（3）500℃時(shí)，反應(yīng)

1

4

CaSO₄（s）+CO（g）?

1

4

CaS（s）+CO₂（g）達(dá)到平衡時(shí)，容器中CO₂與CO的物質(zhì)的量之比為

 

．
（4）恒溫恒容條件下，下列說(shuō)法中，能判斷反應(yīng)2CO（g）?C（s）+CO₂（g） 一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是

 

．
A．CO和CO₂的反應(yīng)速率之比為2：1   B．單位時(shí)間內(nèi)，消耗2mol CO的同時(shí)生成1molCO₂
C．CO₂的體積分?jǐn)?shù)保持不變         D．混合氣體的密度保持不變．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,熱化學(xué)方程式,化學(xué)平衡的影響因素

專題：

分析：（1）根據(jù)蓋斯定律計(jì)算；
（2）反應(yīng)2CO（g）?C（s）+CO₂（g）溫度升高，平衡常數(shù)減小，即平衡逆向移動(dòng)；平衡常數(shù)不包含固體和純液體；
（3）500℃時(shí)，反應(yīng)

1

4

CaSO₄（s）+CO（g）?

1

4

CaS（s）+CO₂（g）lgK=3，即平衡常數(shù)K=1000；
（4）平衡狀態(tài)時(shí)正逆反應(yīng)速率相等，各組分含量不變．

解答： 解：已知：①CaSO₄（s）+4CO（g）?CaS（s）+4CO₂（g）△H₁=-175.6kJ?mol^-1 lgK₁
②CaSO₄（s）+CO（g）?CaO（s）+SO₂（g）+CO₂（g）△H₂=+218.4kJ?mol^-1 lgK₂
由②×4-①可得CaS（s）+3CaSO₄（s）?4CaO（s）+4SO₂（g）△H₃=lgK₃，則△H₃=4lgK₂-lgK₁=4×（+218.4kJ?mol^-1）-（-175.6kJ?mol^-1）=+1049.2kJ?mol^-1，
故答案為：+1049.2kJ?mol^-1；4lgK₂-lgK₁；
（2）反應(yīng)2CO（g）?C（s）+CO₂（g）溫度升高，平衡常數(shù)減小，即平衡逆向移動(dòng)，正反應(yīng)放熱，△H＜0，平衡常數(shù)K=

c(CO2)

c(CO)

，反應(yīng)2CO（g）?C（s）+CO₂（g）△H＜0，升溫，平衡逆向移動(dòng)，故答案為：＜；

c(CO2)

c(CO)

；升溫；
（3）500℃時(shí)，反應(yīng)

1

4

CaSO₄（s）+CO（g）?

1

4

CaS（s）+CO₂（g）lgK=3，平衡常數(shù)K=

c(CO2)

c(CO)

=1000，故CO₂與CO的物質(zhì)的量之比為1000，故答案為：1000；
（4）恒溫恒容條件下，反應(yīng)2CO（g）?C（s）+CO₂（g），
A．任何狀態(tài)時(shí)CO和CO₂的反應(yīng)速率之比為2：1，所以不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；
B．任何狀態(tài)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)，消耗CO與生成CO₂的物質(zhì)的量之比為計(jì)量數(shù)之比，即2：1，所以消耗2mol CO的同時(shí)生成1molCO₂，不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；
C．CO₂的體積分?jǐn)?shù)保持不變，正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故C正確；
D．氣體質(zhì)量減小，體積不變，混合氣體的密度減小，若混合氣體密度保持不變說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故D正確．
故答案為：CD．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了蓋斯定律的應(yīng)用、平衡常數(shù)的計(jì)算以及化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷，難度中等，注意平衡常數(shù)公式中不包含固體和純液體．