Question

【題目】用CaSO4代替O2與燃料CO反應，既可以提高燃燒效率，又能得到高純CO2，是一種高效、清潔、經濟的新型燃燒技術，反應①為主反應，反應②和③為副反應。

①1/4CaSO4(s)+CO(g) 1/4CaS(s)+CO2(g) △H1=－47.3kJ/mol

②CaSO4(s)+CO(g) CaO(s)+ CO2(g)+ SO2(g) △H2=+210.5kJ/mol

③CO(g)1/2C(s)+1/2CO2(g) △H3=-86.2kJ/mol

（1）反應2 CaSO4(s)+7CO(g) CaS(s)+CaO(s)+C(s)+6CO2(g)+SO2(g)的△H=_______________（用△H1、△H2和△H3表示）。

（2）為減少副產物，獲得更純凈的CO2，可在初始燃料中適量加入__________________。

（3）以反應①中生成的CaS為原料，在一定條件下經原子利用率100%的高溫反應，可再生成CaSO4，該反應的化學方程式為___________；在一定條件下CO2可與對二甲苯反應，在其苯環上引入一個羧基，產物的結構簡式為_______________。

Answer 1

【答案】△H =4△H1+△H2+2△H3 氧氣 CaS+2O2CaSO4

【解析】

(1)根據蓋斯定律，①×4+②+③×2可得：2CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g)的△H=4△H1+△H2+2△H3，故答案為：4△H1+△H2+2△H3；

(2)氧氣能夠與二氧化硫、C發生反應，所以在初始原料中加入適量的氧氣，可以抑制副反應②③的進行，有利于獲得更純凈的CO2，故答案為：O2；

(3)以反應①中生成的CaS為原料，在一定條件下經原子利用率100%的高溫反應，可再生CaSO4，則另一種反應為為氧氣，該反應的化學方程式為 CaS+2O2CaSO4；在一定條件下，CO2可與對二甲苯反應，在其苯環上引入一個羧基，相當于用羧基取代苯環上的氫原子，對二甲苯中苯環上4個H原子位置等價，則該產物的結構簡式為：，故答案為：CaS+2O2CaSO4；。