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题文
(16分)
用CaSO4代替O2与燃料CO反应,既可以提高燃烧效率,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。
①1/4CaSO4(s)+CO(g)1/4CaS(s)+CO2(g) △H1=-47.3kJ/mol
②CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+ CO2(g)+ SO2(g) △H2=+210.5kJ/mol
③CO(g)1/2C(s)+1/2CO2(g) △H3=-86.2kJ/mol
(1)反应2 CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+C(s)+6CO2(g)+SO2(g)的△H=       (用△H1△H2△H3表示)。
(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,归纳lgK~T曲线变化规律:

a)                                  
b)                                   
(3)向盛有CaSO4的真空恒容容器中充入CO,反应①于900 ºC达到平衡,c平衡(CO)=8.0×10-5mol·L-1,计算CO的转化率(忽略副反应,结果保留2位有效数字)。
(4)为减少副产物,获得更纯净的CO2,可在初始燃料中适量加入       
(5)以反应①中生成的CaS为原料,在一定条件下经原子利用率100%的高温反应,可再生成CaSO4,该反应的化学方程式为       ;在一定条件下CO2可与对二甲苯反应,在其苯环上引入一个羧基,产物的结构简式为       
题型:填空题难度:偏难来源:不详
答案
(1)4△H1+△H2+2△H3
(2)a)、放热反应的lgK随温度升高而下降; b)、放出或吸收热量越大的反应,其lgK受温度影响越大;
(3)99%
(4)CO2
(5)CaS+2O2CaSO4

试题分析:(1)根据盖斯定律可得2 CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+C(s)+6CO2(g)+SO2(g)的△H=①×4+②+③×2=4△H1+△H2+2△H3
(2)由图像及反应的△H可知,a)、反应①③是放热反应,随温度升高,lgK降低;反应②是吸热反应,随温度升高,lgK增大;b)、从图像上看出反应②、③的曲线较陡,说明放出或吸收热量越大的反应,其lgK受温度影响越大;
(3)由图可知,反应①于900 ºC的lgK=2,则K=100, c平衡(CO)=8.0×10-5mol·L-1,平衡时c平衡(CO2)=100×8.0×10-5mol·L-1=8.0×10-3mol·L-1,根据反应1/4CaSO4(s)+CO(g)1/4CaS(s)+CO2(g)可知,消耗CO的浓度是8.0×10-3mol·L-1,则开始时c(CO)=8.0×10-5mol·L-1+8.0×10-3mol·L-1=8.08×10-3mol·L-1,所以CO的转化率为8.0×10-3mol·L-1/8.08×10-3mol·L-1×100%=99%,;
(4)根据方程式可知,二氧化碳中含有气体杂质SO2,可在CO中加入适量的CO2,抑制二氧化硫的产生;
(5)CaS转化为CaSO4,从元素守恒的角度分析,CaS与氧气发生化合反应,原子的利用率100%,生成CaSO4,化学方程式为CaS+2O2CaSO4,CO2与对二甲苯发生反应,所得产物中含有羧基,因为苯环的氢原子只有1种,所以产物的结构简式只有1种为
据魔方格专家权威分析,试题“(16分)用CaSO4代替O2与燃料CO反应,既可以提高燃烧效率,又能得到..”主要考查你对  焓变、反应热中和热燃烧热  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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焓变、反应热中和热燃烧热
考点名称:焓变、反应热
  • 反应热,焓变:

    化学能可以转化为热能、电能和光能等,化学反应中的能量变化,通常主要表现为热量的变化。
    1.定义:在化学反应过程中,当生成物和反应物具有相同温度时所放出或吸收的热量,通常叫做化学反应的反应热。在恒温、恒压条件下,化学反应过程中吸收或放出的热量称为反应的焓变。
    2.符号:△Ⅳ
    3.单位:kJ·mol-1
    4.产生原因:化学反应过程中旧键断裂吸收的总能量与新键形成释放的总能量不相等,故化学反应均伴随着能量变化——吸热或放热。
    5.表示方法:放热反应的△H<0,吸热反应的△H>0.
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