9.
电石\(\rm{(}\)主要成分为\(\rm{CaC_{2}}\),杂质为\(\rm{Ca_{3}P_{2}}\)及\(\rm{CaS}\)等\(\rm{)}\)是重要的基本化工原料,主要用于生产乙炔气。
\(\rm{(1)}\)为探究碳化钙合成机理,有学者认为可能存在以下\(\rm{5}\)种反应\(\rm{(}\)状态已省略\(\rm{)}\):
\(\rm{① CaO+ 3C⇌ }\) \(\rm{CaC_{2}+ CO}\)平衡常数\(\rm{K}\)\(\rm{{\,\!}_{1}② CaO + C⇌ }\) \(\rm{Ca + CO}\)平衡常数\(\rm{K}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)
\(\rm{③ Ca + 2C⇌ }\) \(\rm{CaC_{2}}\)平衡常数\(\rm{K}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\) \(\rm{④ 2CaO + CaC_{2}⇌ 3Ca +2CO}\)平衡常数\(\rm{K}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\)
\(\rm{⑤ CaC_{2}⇌ }\) \(\rm{Ca +2C}\)平衡常数\(\rm{K}\)\(\rm{{\,\!}_{5\;\;\;}}\)相应图像如下:
\(\rm{{\,\!}}\)
Ⅰ\(\rm{.}\)其中属于放热反应的是 ________ \(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\);从平衡常数看,\(\rm{2700℃}\)以上反应趋势最小的是 ________\(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)。
Ⅱ\(\rm{.}\)已知\(\rm{2000℃}\)时,\(\rm{② CaO(s) + C(s)⇌ Ca(g) + CO(g)}\) \(\rm{\Delta }\) \(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{1}}\)\(\rm{=}\) \(\rm{a kJ·mol^{-1}}\) \(\rm{③ Ca(g) + 2C(s)⇌ CaC_{2}(s)}\) \(\rm{\Delta }\) \(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{=}\) \(\rm{b kJ·mol^{-1}}\)
\(\rm{④ 2CaO(s) + CaC_{2}(s)⇌ 3Ca(g) +2CO(g)}\) \(\rm{\Delta }\) \(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)
则\(\rm{\Delta }\) \(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{3}=}\) ________ \(\rm{kJ·mol^{-1}(}\)用含\(\rm{a}\)、\(\rm{b}\)的代数式表示\(\rm{)}\)
\(\rm{(2)}\)目前工业上合成电石主要采用氧热法。
已知:\(\rm{CaO(s) + 3C(s) = CaC_{2}(s) + CO(g)}\)\(\rm{\Delta }\) \(\rm{H=+}\)\(\rm{464.1kJ·mol^{-1}}\)
\(\rm{C(s) + 1/2O_{2}(g) = CO(g)}\)\(\rm{\Delta }\) \(\rm{H=}\)\(\rm{-}\)\(\rm{110.5kJ·mol^{-1}}\)
若不考虑热量耗散,物料转化率均为\(\rm{100\%}\),最终炉中出来的气体只有\(\rm{CO}\)。则为维持热平衡,每生产\(\rm{1molCaC_{2}}\),则投料的量为:\(\rm{1molCaO}\)、 ________\(\rm{molC}\)及 ________\(\rm{molO_{2}}\)。
\(\rm{(3)}\)制乙炔后的固体废渣主要成分为\(\rm{Ca(OH)_{2}}\),可用于制取漂白粉,则制取漂白粉的化学方程式为 ________ ;制乙炔的杂质气体之一\(\rm{PH_{3}}\),经分离后与甲醛及盐酸在\(\rm{70℃}\)、\(\rm{Al(OH)_{3}}\)催化的条件下,可合成\(\rm{THPC}\)阻燃剂\(\rm{\{ [P(CH_{2}OH)_{4}]Cl \}}\),该反应的化学方程式为 ________。