题目内容
【题目】钾是—种活泼的金属,工业上通常用金属钠和氯化钾在高温下反应制取。该反应为:Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)一Q
压强(kPa) | 13.33 | 53.32 | 101.3 |
K的沸点(℃) | 590 | 710 | 770 |
Na的沸点(℃) | 700 | 830 | 890 |
KCl的沸点(℃) | 1437 | ||
NaCl的沸点(℃) | 1465 |
该反应的平衡常数可表示为:K=C(K),各物质的沸点与压强的关系见上表。
(1)在常压下金属钾转变为气态从反应混合物中分离的最低温度约为________,而反应的最高温度应低于________。
(2)在制取钾的过程中,为了提高原料的转化率可以采取的措施是____________。
(3)常压下,当反应温度升高900℃时,该反应的平衡常数可表示为:K=______
(4)利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体,发生如下反应:TaS2(s)+2I2(g) TaI4(g)+S2(g) ΔH>0 (Ⅰ)如图所示,在石英真空管中进行,先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2(g),一段时间后,在温度为T1的一端得到了纯净TaS2晶体,则温度T1____T2(填“>”“<”或“=”)。上述反应体系中循环使用的物质是____。
【答案】 770℃ 890℃ 降低压强或移去钾蒸气或适当升高温度 < I2
【解析】(1)在常压下金属钾转变为气态从反应混合物中分离,反应平衡体系中其他物质不是气体,钾为蒸气可以分离的温度,结合图表分析温度应控制在770℃-890℃之间,最低温度为770℃,钾为气体,钠不能为气体,最高温度不能高于890℃,故答案为:770℃<T<890℃;(2)为提高原料的转化率,应改变条件使平衡正向进行,反应是气体体积增大的反应,是吸热反应,所以降低压强或移去钾蒸气适当升高温度都可以提高原料的转化率,故答案为:降低压强或移去钾蒸气适当升高温度。(3)常压下,当反应温度升高至 900℃时,钠为蒸气,平衡常数依据化学平衡常数的概念和化学平衡写出:Na(g)+KCl(l)NaCl(l)+K(g);;(4)由所给方程式可知该反应为吸热反应,通过题意温度T2端利于反应正向进行,为高温,温度T1端利于反应向左进行,为低温,所以T1<T2,I2是可以循环使用的物质。