Question

【題目】“關(guān)愛(ài)生命，注意安全”。慘痛的天津爆炸觸目驚心，火災(zāi)之后依然火勢(shì)綿延不絕的原因之一是易燃物中含有電石。工業(yè)上常用電石(主要成分為CaC2，雜質(zhì)為CaS 等)與水反應(yīng)生產(chǎn)乙炔氣。

(1)工業(yè)上合成CaC2主要采用氧熱法。

已知：CaO(s)+3C(s)=CaC2(s)+CO(g) △H=+464.1kJ·mol-1

C(s)+l／2 O2(g)=CO(g) △H=-110.5kJ．mol-1

若不考慮熱量耗散，物料轉(zhuǎn)化率均為100％，最終爐中出來(lái)的氣體只有CO，為維持熱平衡，每生產(chǎn)l molCaC2，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_______。

(2)已知2000℃時(shí)，合成碳化鈣的過(guò)程中還可能涉及到如下反應(yīng)

CaO(s)+C(s)＝Ca(g)+CO(g) K1 △H1=a KJ·mol-1

Ca(g)+2C(s)＝CaC2(s) K2 △H2=b KJ·mol-1

2CaO(s)+CaC2(s)＝3Ca(g)+2CO(g) K3 △H3=c KJ·mol-1

則K1=_______ (用含K2、K3的代數(shù)式表示)；c=_____(用含a、b的代數(shù)式表示)。

(3)利用電石產(chǎn)生乙炔氣的過(guò)程中產(chǎn)生的H2S氣體制取H2，既廉價(jià)又環(huán)保。

利用硫化氫的熱不穩(wěn)定性制取氫氣。在體積為2L的恒容密閉容器中，H2S起始物質(zhì)的量為2mol，達(dá)到平衡后H2S的轉(zhuǎn)化率隨溫度和壓強(qiáng)變化如圖所示。據(jù)圖計(jì)算T1℃時(shí)平衡體系中H2的體積分?jǐn)?shù)_____。由圖知壓強(qiáng)P1__P2(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是 ______。

Answer 1

【答案】 10.4mol 2a-b 28.6% 小于 相同溫度下，壓強(qiáng)增大，H2S分解反應(yīng)逆向進(jìn)行，所以P1小于P2

【解析】試題分析：（1）根據(jù)第一個(gè)反應(yīng)沒(méi)生成1mol碳化鈣需要吸收熱量為464.1kJ’，需要第二個(gè)反應(yīng)提供，第一個(gè)反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子為2mol。第二個(gè)反應(yīng)中消耗的C的物質(zhì)的量為：464.1/110.5=4.2mol，轉(zhuǎn)移電子為8.4mol，總的轉(zhuǎn)移10.4mol電子。

（2）將第一個(gè)反應(yīng)乘以2減去第二個(gè)反應(yīng)可得2CaO(s)+CaC2(s) 3Ca(g)+2CO(g)△H3="2*" △H1-△H2，K3= K12/K2，即K1=；C=2a-b；（3）根據(jù)圖中T1時(shí)，硫化氫氣體的轉(zhuǎn)化率為40%，根據(jù)三行式可直接得出平衡時(shí)，硫化氫為1.2mol，硫及氫氣為0.8mol，則氫氣的體積分?jǐn)?shù)為：28.6%。根據(jù)同一個(gè)溫度下壓強(qiáng)P1時(shí)候硫化氫轉(zhuǎn)化率大，可知壓強(qiáng)小。電解池中的離子方程式為：惰性電極a上發(fā)生的電極反應(yīng)為：