Question

【題目】甲酸鈣用途廣泛，可用于高硫煙氣脫硫助劑，也可作為制備草酸的中間體．據(jù)最新文獻，氫氧化鈣碳基化合成甲酸鈣的反應如下：

反應1

（1）反應體系中存在以下兩個競爭反應

反應2

反應3

二氧化碳與氫氣直接合成甲酸的熱化學反應方程式為 ______ ．

為了更有利于生成甲酸鈣，應選擇的反應條件是較低的溫度和 ______ 填編號．

A.催化劑低壓高壓

（2）如圖1是反應2和反應3，lnK與溫度T的關系；同一條件時反應2的K ______ 填“大于”或“小于”反應3的K，這對于 ______ 填“反應2”或“反應3”不利的．

（3）以氫氧化鈣初始密度為、CO的分壓為條件下催化反應，以氫氧化鈣轉(zhuǎn)化率為坐標，時間為橫坐標得到如圖2；

根據(jù)圖象選擇合適的反應溫度 ______ ；理由是 ______ ．

當為時，產(chǎn)物中甲酸鈣與碳酸鈣的質(zhì)量比為50：1，氫氧化鈣有 ______ 轉(zhuǎn)化為甲酸鈣．

Answer 1

【答案】 AC 小于 反應2 453K 溫度越高，反應速率越快，時間越短，但463K時，增幅不明顯，能耗反而增多，故選擇453K

【解析】

根據(jù)蓋斯定律，由已知熱化學方程式乘以適當?shù)南禂?shù)進行加減構造目標熱化學方程式；

使用催化劑可以加快反應速率，正反應為氣體體積減小的反應，增大壓強有利于甲酸鈣生成；

屬于增函數(shù)，lnK值越大，K值越大，由圖可知，相同條件下反應2的lnK更小，故反應2的平衡常數(shù)小于反應3，反應2為放熱反應，反應3為吸熱反應，升高溫度有利于反應3向正反應方向移動；

溫度高反應速率快，但463K時，圖象與453K時幾乎重合，反應速率增快不明顯，應選擇453K；

設甲酸鈣質(zhì)量為130g，則碳酸鈣質(zhì)量為，計算各自物質(zhì)的量，由鈣元素守恒，轉(zhuǎn)化甲酸鈣的氫氧化鈣與甲酸鈣物質(zhì)的量相等，由鈣元素守恒計算氫氧化鈣的總物質(zhì)的量，進而計算轉(zhuǎn)化為甲酸鈣的氫氧化鈣占有的質(zhì)量分數(shù)．

已知：Ⅰ

Ⅱ

根據(jù)蓋斯定律，ⅠⅡ可得：，

故答案為：；

使用催化劑可以加快反應速率，正反應為氣體體積減小的反應，平衡向正反應方向移動，增大壓強有利于甲酸鈣生成，

故選：AC；

屬于增函數(shù)，lnK值越大，K值越大，由圖可知，相同條件下反應2的lnK更小，故反應2的平衡常數(shù)小于反應3，反應2為放熱反應，反應3為吸熱反應，升高溫度有利于反應3向正反應方向移動，不利于反應2進行，

故答案為：小于；反應2；

溫度越高，反應速率越快，時間越短，但463K時，圖象與453K時幾乎重合，反應速率增快不明顯，消耗能源反而增多，應選擇453K，

故答案為：453K；溫度越高，反應速率越快，時間越短，但463K時，增幅不明顯，能耗反而增多，故選擇453K；

設甲酸鈣質(zhì)量為130g，其物質(zhì)的量為1mol，則碳酸鈣質(zhì)量為，其物質(zhì)的量為由鈣元素守恒，可知轉(zhuǎn)化甲酸鈣的氫氧化鈣為1mol，氫氧化鈣的總物質(zhì)的量為，故轉(zhuǎn)化為甲酸鈣的氫氧化鈣占總的，

故答案為：．