(2009•宿迁二模)现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类.火法炼锌是将闪锌矿(主要含ZnS)通过浮选、焙烧使它转化为氧

(2009•宿迁二模)现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类.火法炼锌是将闪锌矿(主要含ZnS)通过浮选、焙烧使它转化为氧化锌,再把氧化锌和足量焦炭混合,在鼓风炉中加热至1373~1573K,使锌蒸馏出来.主要反应为:
焙烧炉中:2ZnS+3O2=2ZnO+2SO2
鼓风炉中:2C+O2=2CO ②
ZnO(s)+CO(g)⇌Zn(g)+CO2(g)③
假设鼓风炉体积固定且密闭,随反应的进行鼓风炉内不同时间气态物质的物质的量浓度(mol/L)如下表
反应进行时间/min CO Zn CO2
0 0.11 0 0
2 0.1 0.01 0.01
30 c1 C2 C2
35 c1 C2 C2
(l)若保持温度不变,在鼓风炉中增大CO的浓度,K值______填“增大’、“减小”或“不变”);
(2)已知:该温度时,化学平衡常数K=1.0,则表中c1=______(写出计算过程)
(3)通过改变反应条件,使焙烧炉中反应①的ZnO几乎完全被CO还原,焙烧炉和鼓风炉消耗的O2的体积比不超过______.
(4)若起始浓度不变,通过改变反应条件,达平衡时鼓风炉中反应③CO的转化率为80%,此时该反应的平衡常数K=______,此时焙烧炉和鼓风炉消耗的O2的体积比大于______.
cloudstrife825 1年前 已收到1个回答 举报

Q初初 幼苗

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解题思路:(l)平衡常数只与反应的温度有关;
(2)由表中数据分析可知,反应③进行至30min时,反应③达到平衡状态;故cl浓度为CO的平衡浓度;
(3)根据ZnO几乎完全被CO还原,结合前两个方程式进行分析;
(4)根据平衡常数表达式计算平衡常数.

(l)平衡常数只与反应的温度有关,CO浓度增大,平衡常数不变;故答案为:不变;
(2)由表中数据分析可知,反应③进行至30min时,反应③达到平衡状态;故cl浓度为CO的平衡浓度,设CO的转化浓度为x,则K=
c(Zn)×c(CO2)
c(CO)=[x×x/0.11−x]=1.0,解之得x=0.1mol/L,则c1=0.11mol/L-0.1mol/L=0.01mol/L. 故答案为:0.01mol/L;
(3)根据题意ZnO几乎完全被CO还原,鼓风炉中反应③CO的转化率为100%,此时结合前两个方程式知焙烧炉和鼓风炉消耗的O2的体积比等于3:1;故答案为:3:l;
(4)达平衡时鼓风炉中反应③CO的转化率为80%,此时Zn和CO2的浓度为0.088mol/L,CO的浓度为0.012mol/L,则K=[0.088×0.088/0.012]=0.352;③CO的转化率为80%,假设此时CO为100,则鼓风炉中耗氧50,焙烧炉中耗氧80÷2×3=120,120:50=12:5;故答案为:0.352;12:5 或2.4.

点评:
本题考点: 化学平衡常数的含义;化学平衡的计算.

考点点评: 本题考查化学平衡常数的计算及其应用,难度较大.根据化学方程式确定反应物的比例关系是解题的关键.

1年前

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