Question

2NO(g) ＋O2(g)2NO2(g) 。在其他條件相同時(shí)，分別測(cè)得NO的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng)(p1、p2)下隨溫度變化的曲線(如圖)。

①比較p1、p2的大小關(guān)系________。

②隨溫度升高，該反應(yīng)平衡常數(shù)變化的趨勢(shì)是________。

(2)[2014·廣東理綜，31(2)(3)(4)]用CaSO4代替O2與燃料CO反應(yīng)，既可提高燃燒效率，又能得到高純CO2，是一種高效、清潔、經(jīng)濟(jì)的新型燃燒技術(shù)，反應(yīng)①為主反應(yīng)，反應(yīng)②和③為副反應(yīng)。

① 1/4CaSO4(s)＋CO(g)1/4CaS(s)＋CO2(g)　ΔH1＝－47.3 kJ·mol－1

② CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋CO2(g) ＋SO2(g)　ΔH2＝＋210.5 kJ·mol－1

③ CO(g)1/2C(s)＋1/2CO2(g)　ΔH3＝－86.2 kJ·mol－1

①反應(yīng)①～③的平衡常數(shù)的對(duì)數(shù)lgK隨反應(yīng)溫度T的變化曲線見(jiàn)下圖，結(jié)合各反應(yīng)的ΔH，歸納lgK～T曲線變化規(guī)律：

a．__________________________________________________________；

b．__________________________________________________________。

②向盛有CaSO4的真空恒容密閉容器中充入CO，反應(yīng)①于900 ℃達(dá)到平衡，c平衡(CO)＝8.0×10－5 mol·L－1，計(jì)算CO的轉(zhuǎn)化率(忽略副反應(yīng)，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

③為減少副產(chǎn)物，獲得更純凈的CO2，可在初始燃料中適量加入________。

Answer 1

解析　(1)①2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的正反應(yīng)方向是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，壓強(qiáng)增大，平衡正向移動(dòng)，在同溫度下，p2時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率較大，故p1<p2，②壓強(qiáng)相同時(shí)，溫度升高，NO的轉(zhuǎn)化率減小，平衡逆向移動(dòng)，NO、O2的濃度增大，NO2濃度減少，結(jié)合化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K＝可知，K將減小。

(2)①結(jié)合圖像和反應(yīng)特點(diǎn)可知，a.反應(yīng)①③為放熱反應(yīng)，隨溫度升高，lgK降低；反應(yīng)②為吸熱反應(yīng)，隨溫度升高，lgK增大；b.放出或吸收熱量越多的反應(yīng)，其lgK受溫度影響越大。

②由圖像可知，當(dāng)反應(yīng)①在900 ℃時(shí)，lgK＝2，即平衡常數(shù)K＝100。

設(shè)起始時(shí)CO的濃度為a mol·L－1，轉(zhuǎn)化量為x mol·L－1。

　　　　CaSO4(s)＋CO2(g)CaS(s)＋CO2(g)

       a    0

       x    x

  8.0×10－5  x

根據(jù)：K＝＝100，解得x＝8.0×10－3。根據(jù)：a－x＝8.0×10－5，解得a＝8.08×10－3。

所以CO的轉(zhuǎn)化率＝×100%≈99%

③要獲得更純凈的二氧化碳，必須減少二氧化硫的量，通過(guò)反應(yīng)②的分析可知，當(dāng)二氧化碳濃度增大時(shí)，可使平衡向左移動(dòng)，所以可在初始燃料(CO)中加入適量二氧化碳，減少二氧化硫的產(chǎn)生，獲得更純凈的二氧化碳。

答案　(1)①p1<p2�、跍p小

(2)①a.放熱反應(yīng)的lgK隨溫度升高而下降(或“吸熱反應(yīng)的lgK隨溫度升高而升高”)　b．放出或吸收熱量越多的反應(yīng)，其lgK受溫度影響越大

②99%�、鄱�氧化碳(或CO2)