Question

（8分）近年來燃煤脫硫技術(shù)受到各界科研人員的重視，某脫硫技術(shù)涉及如下反應(yīng)：

I CaSO4(s)+ CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) △H1＝＋218.4 kJ·mol-l

II CaO(s) +3CO(g)+SO2(g)CaS(s)+3CO2(g) △H2＝－394.0 kJ·mol-l

（1）若用K1、K2分別表示反應(yīng)I、II的化學(xué)平衡常數(shù)，則反應(yīng)1/2CaSO4(s)+2CO(g)1/2CaS(s)+2CO2(g)的平衡常數(shù)K=_________（用含K1、K2的式子表示）

（2）某溫度下在一密閉容器中若只發(fā)生反應(yīng)I，測得數(shù)據(jù)如下：

t/s	0	10	20	30	50
c(CO)mol/L	3	1.8	1.2	0.9	0.9

前20 s 內(nèi)v(SO2)＝__________mo1·L－l·s－l，平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為__________。

（3）某科研小組研究在其它條件不變的情況下，改變起始一氧化碳物質(zhì)的量，對反應(yīng)IICaO(s) +3CO(g) +SO2 (g)CaS(s)+3CO2(g)的影響，實驗結(jié)果如圖所示（圖中T表示溫度）：

①比較在a、b、c三點所處的平衡狀態(tài)中，反應(yīng)物SO2的轉(zhuǎn)化率最高的是_______________。

②圖像中T2_____T1（填“高于”、“低于”、“等于”或 “無法確定”）判斷的理由是____________________。

Answer 1

（8分）（1）(K1·K2)1/2 （2分） （2）0.09 70%（每空1分）

（3）① c（1分）；②高于（1分）

該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，CO2體積分數(shù)降低，故T2高于T1（2分）

【解析】

試題分析：（1）K1=；K2=；K=，K1?K2=。所以K=(K1·K2)1/2。（2）在反應(yīng)開始時，c(CO)=3mol/L，在第20s時，c(CO)=1.2mol/L，Δc(CO)=1.8mol/L。根據(jù)方程式CaSO4(s)+ CO(g) CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) 可知產(chǎn)生的c(SO2)=1.8mol/L，v(SO2)＝1.8mol/L÷20s=0.09mol/(L?s)；物質(zhì)CO在平衡時的濃度是0.9mol/L，改變濃度是2.1mol/L，所以平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為(2.1mol/L÷3mol/L)×100%=70%；（3）①在溫度不變時，增大反應(yīng)物的濃度，可以使其它反應(yīng)物的濃度增大，而其本身的轉(zhuǎn)化率降低。由于a、b、c三點的溫度相同，而c點時CO的起始濃度相同，因此當(dāng)它們在所處的平衡狀態(tài)中，反應(yīng)物SO2的轉(zhuǎn)化率最高的是c點；②由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，在圖像中，溫度在T2時CO2體積分數(shù)較低，故溫度T2高于T1。

考點：考查化學(xué)平衡常數(shù)的關(guān)系、物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率的計算與比較、反應(yīng)溫度的高低比較的知識。