“关爱生命,注意安全”.惨痛的天津爆炸触目惊心,火灾之后依然火势绵延不绝的原因之一是易燃物中含有电石.工业上常用电石(主要成分为CaC
2,杂质为CaS等)与水反应生产乙炔气.
(1)工业上合成CaC
2主要采用氧热法.
已知:CaO(s)+3C(s)═CaC
2(s)+CO(g)△H=+464.1kJ•mol
-1C(s)+
O
2(g)═CO(g)△H=-110.5kJ•mol
-1若不考虑热量耗散,物料转化率均为100%,最终炉中出来的气体只有CO,为维持热平衡,每生产l molCaC
2,转移电子的物质的量为
.
(2)已知2000℃时,合成碳化钙的过程中还可能涉及到如下反应
CaO(s)+C(s)═Ca(g)+CO(g) K
1△H
1=a KJ•mol
-1Ca(g)+2C(s)═CaC
2(s) K
2△H
2=b KJ•mol
-12CaO(s)+CaC
2(s)═3Ca(g)+2CO(g) K
3△H
3=c KJ•mol
-1则K
1=
(用含K
2、K
3的代数式表示);c=
(用含a、b的代数式表示).
(3)利用电石产生乙炔气的过程中产生的H
2S气体制取H
2,既廉价又环保.
①利用硫化氢的热不稳定性制取氢气[2H
2S(g)⇌S
2(g)+2H
2(g)].在体积为2L的恒容密闭容器中,H
2S起始物质的量为2mol,达到平衡后H
2S的转化率α随温度和压强变化如图l所示.据图计算T
1℃、P
1时平衡体系中H
2的体积分数
.由图知压强P
1 P
2(填“大于”“小于”或“等于”),理由是
.
②电化学法制取氢气的原理如图2,请写出反应池中发生反应的离子方程式
,惰性电极a上发生的电极反应式为
.