5.为综合利用高浓度磷复肥工业副产品磷石膏(主要成分为CaSO4•2H2O),研究如下.
(1)一定条件下,CaSO4•2H2O脱水反应相关的热化学方程式为:
CaSO4•2H2O(s)═CaSO4•$\frac{1}{2}$H2O(s)+$\frac{3}{2}$H2O(g)△H1=83.2KJ•mol-l
CaSO4•2H2O(s)═CaSO4 (s)+2H2O(1)△H2=26KJ•mol-l
CaSO4•$\frac{1}{2}$H2O(s)═CaSO4 (s)+$\frac{1}{2}$H2O(g)△H3=30.8KJ•mol-l
则该条件下反应H2O(g)═H2O(1)△H=-44 KJ•mol-l
(2)以高硫煤为还原剂焙烧磷石膏,可将CaSO4还原,得到SO2用于工业生产硫酸.图l 为焙烧2.5小时内不同条件对硫酸钙转化率的影响图象,CaC12的作用是催化剂;焙烧温度达到900℃之前,使用CaC12可以提高(填“提高”“不影响”或“降低”)CaSO4的转化率.
 
(3)以CO作还原剂与磷石膏反应,不同反应温度下可得到不同的产物.向盛有CaSO4的  真空恒容密闭容器中充入CO,反应体系起始总压强为0.1a MPa,不同温度下反应后所得固体成分的物质的量如图2所示.在低于800℃时主要反应的化学方程式为CaSO4+4CO $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaS+4CO2;1150℃下,反应CaSO4+CO?CaO+CO2+SO2达到平衡时,c平衡(SO2)=8.0×10-5mol•L-1,CO的转化率为80%,则c初始(CO)=1.0×10-4mol•L-1,该反应的压强平衡常数Kp=0.32aMPa(用含a的代数式表示;用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数;忽略副反应).
(4)利用反应CaSO4(s)+(NH42CO3(aq)?CaCO3(s)+(NH42SO4(aq)可将磷石膏转化为硫酸铵.若反应达到平衡后溶液中c(CO32-)=1.75×10-2mol•L-1,此时溶液中c(SO42-)=2.0mo1•L-1.[已知:KSP(CaCO3)=2.8×10-9,KSP(CaSO4)=3.2×10-7].
 0  163702  163710  163716  163720  163726  163728  163732  163738  163740  163746  163752  163756  163758  163762  163768  163770  163776  163780  163782  163786  163788  163792  163794  163796  163797  163798  163800  163801  163802  163804  163806  163810  163812  163816  163818  163822  163828  163830  163836  163840  163842  163846  163852  163858  163860  163866  163870  163872  163878  163882  163888  163896  203614 

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