题目内容

碳酸钙在密闭容器中加热分解产生氧化钙和二氧化碳并达到平衡:

CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)

已知298K时的数据如下:

物质

CaCO3(s)      CaO(s)      CO2(g)

1206.9           -635.6         -393.5

-1128.8           -604.2         -394.4

求298K时分解反应的K和分解压。在石灰窑中欲使CaCO3(s)以一定的速度分解,CO2的分压应不低于101325 Pa,试计算石灰窑温至少维持在多少度?(假设此反应的 ),

对 CaCO3(s)的分解反应:CaCO3(s)   CaO(s)+CO2(g),Kp=,

即反应的平衡常数是平衡时CO2(g)的分压与标准压力之比。

298K时,+-=-635.6-393.5+1206.9 =177.8

= 604.2 -394.4+1128.8 =130.2

分解压 = 1.5 ×1023×101325 = 1.52×1018 Pa

设CO2的分压应不低于101325Pa时,石灰窑温至少维持在T K,

,

由

,即

T = 1113 K

练习册系列答案
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(1)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇.为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),△H=-49.0kJ/mol测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示.
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=
0.45
0.45
mol/(L?min).
②该反应的平衡常数表达式为
k=
c(CH3OH)c(H2O)
c(CO2)c3(H2)
k=
c(CH3OH)c(H2O)
c(CO2)c3(H2)
.
③其它条件不变,下列措施中能使
n(CH3OH)/n(CO2)增大的是
BC
BC
.
A.升高温度                          B.再充入1mol CO2和3mol H2
C.将H2O(g)从体系中分离              D.充入He(g),使体系压强增大
(2)CO2是典型的酸性氧化物,能转化为其它物质.
①利用CO2可制得纯碱,纯碱溶液PH
大于
大于
7(填大于、等于、小于);原因是(用离子反应方程式表示)
CO32-+H2OHCO3-+OH-
CO32-+H2OHCO3-+OH-
.
②一定温度下,在碳酸钙饱和溶液中滴加饱和碳酸钠溶液,观察到的现象是
有沉淀析出
有沉淀析出
;产生此现象的原因是
饱和碳酸溶液中存在CaCO3(ag)Ca2+(aq)+CO32-(aq),加入在碳酸钙饱和溶液中滴加饱和碳酸钠溶液,溶液中c(CO32-)增大,平衡向逆方向移动
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.
(3)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离除去CO2,还要求提供充足的O2.某种电化学装置可实现如下转化:2CO2=2CO+O2 ,CO可用作燃料.已知该反应的阳极反应为:4OH--4e-=O2↑+2H2O则阴极反应式为:
CO2+2e-+H2O=CO+2OH-
CO2+2e-+H2O=CO+2OH-
.

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