一氧化碳在高温下可还原硫酸钙，相关反应的平衡常数的对数与反应温度的关系如图所示．（l）已知：CaSO4（s）+4CO（g）⇌CaS（s）+4CO2（g）△H1=-175.6kJ•mol-1lgK1CaSO4（s）+CO（g）⇌CaO（s）+S

Question

一氧化碳在高温下可还原硫酸钙，相关反应的平衡常数的对数与反应温度的关系如图所示．
（l）已知：CaSO₄（s）+4CO（g）⇌CaS（s）+4CO₂（g）△H₁=-175.6kJ•mol^-1  lgK₁
CaSO₄（s）+CO（g）⇌CaO（s）+SO₂（g）+CO₂（g）△H₂=+218.4kJ•mol^-1  lgK₂
CaS（s）+3CaSO₄（s）⇌4CaO（s）+4SO₂（g）△H₃    lgK₃
则△H₃=___；相同温度下，lgK₃=___（用lgK₁，lgK₂表示）
（2）反应2CO（g）⇌C（s）+CO₂（g）的△H___（填“>”“<”或“=”）0．该反应的平衡常数K的表达式为___；为了抑制反应③的进行，可采用的方法是___．
（3）500℃时，反应(1)/(4)CaSO₄（s）+CO（g）⇌(1)/(4)CaS（s）+CO₂（g）达到平衡时，容器中CO₂与CO的物质的量之比为___．
（4）恒温恒容条件下，下列说法中，能判断反应2CO（g）⇌C（s）+CO₂（g） 一定达到平衡状态的是___．
A．CO和CO₂的反应速率之比为2：1   B．单位时间内，消耗2mol CO的同时生成1molCO₂
C．CO₂的体积分数保持不变         D．混合气体的密度保持不变．

Answer 1

已知：①CaSO₄（s）+4CO（g）⇌CaS（s）+4CO₂（g）△H₁=-175.6kJ•mol^-1 lgK₁
②CaSO₄（s）+CO（g）⇌CaO（s）+SO₂（g）+CO₂（g）△H₂=+218.4kJ•mol^-1 lgK₂
由②×4-①可得CaS（s）+3CaSO₄（s）⇌4CaO（s）+4SO₂（g）△H₃=lgK₃，则△H₃=4lgK₂-lgK₁=4×（+218.4kJ•mol^-1）-（-175.6kJ•mol^-1）=+1049.2kJ•mol^-1，
故答案为：+1049.2kJ•mol^-1；4lgK₂-lgK₁；
（2）反应2CO（g）⇌C（s）+CO₂（g）温度升高，平衡常数减小，即平衡逆向移动，正反应放热，△H<0，平衡常数K=(c(CO2))/(c(CO))，反应2CO（g）⇌C（s）+CO₂（g）△H<0，升温，平衡逆向移动，故答案为：<；(c(CO2))/(c(CO))；升温；
（3）500℃时，反应(1)/(4)CaSO₄（s）+CO（g）⇌(1)/(4)CaS（s）+CO₂（g）lgK=3，平衡常数K=(c(CO2))/(c(CO))=1000，故CO₂与CO的物质的量之比为1000，故答案为：1000；
（4）恒温恒容条件下，反应2CO（g）⇌C（s）+CO₂（g），
A．任何状态时CO和CO₂的反应速率之比为2：1，所以不能说明反应达到平衡状态，故A错误；
B．任何状态时，单位时间内，消耗CO与生成CO₂的物质的量之比为计量数之比，即2：1，所以消耗2mol CO的同时生成1molCO₂，不能说明反应达到平衡状态，故B错误；
C．CO₂的体积分数保持不变，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故C正确；
D．气体质量减小，体积不变，混合气体的密度减小，若混合气体密度保持不变说明反应达到平衡状态，故D正确．
故答案为：CD．