Cho 0,1 mol CaCO3(r) vào bình chân không dung tích 1 lít để thực hiện phản ứng sau:
\(CaC{O_3}\left( r \right)\,\, \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over
{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \,\,CaO\left( r \right) + C{O_2}\left( k \right)\)
Ở nhiệt độ 8200C, hằng số cân bằng \({K_c} = 4,{28.10^{ - 3}}\)
Ở nhiệt độ 8800C, hằng số cân bằng \({K_c} = 1,{06.10^{ - 2}}\)
Tính hiệu suất chuyển hóa CaCO3 thành CaO và CO2 (%CaCO3 bị phân hủy) khi đạt đến trạng thái cân bằng ở hai nhiệt độ trên. So sánh các kết quả thu được hãy rút ra kết luận và giải thích.
Phản ứng xảy ra:
Advertisements (Quảng cáo)
\(CaC{O_{3\,\left( r \right)}}\,\, \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over
{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \,\,Ca{O_{\left( r \right)}} + C{O_{2\left( k \right)}};\,\,K = \left[ {C{O_2}} \right]\)
+ Ở nhiệt độ 8200C: \({K_c} = 4,{28.10^{ - 3}},\) do đó \(\left[ {C{O_2}} \right] = 4,{28.10^{ - 3}}\,\,\left( {mol/l} \right)\)
\( \Rightarrow H\% = {{4,{{28.10}^{ - 3}}} \over {0,1}}.100 = 4,28\% \)
+ Ở nhiệt độ 8800C: \({K_c} = 1,{06.10^{ - 2}},\) do đó \(\left[ {C{O_2}} \right] = 1,{06.10^{ - 2}}\,\,\left( {mol/l} \right)\)
\( \Rightarrow H\% = {{1,{{06.10}^{ - 3}}} \over {0,1}}.100 = 10,6\% \)
Vậy ở nhiệt độ cao hơn, lượng CaO, CO2 tạo thành theo phản ứng nhiều hơn, nghĩa là ở nhiệt độ cao hơn, hiệu suất chuyển hóa CaCO3 thành CaO và CO2 lớn hơn.
Giải thích: Phản ứng nung vôi là phản ứng thu nhiệt. Cân bằng phản ứng dịch chuyển theo chiều thuận khi tăng nhiệt độ.