Question

鉀是一種活潑的金屬，工業(yè)上通常用金屬鈉和氯化鉀在高溫下反應(yīng)制取。該反應(yīng)為：

Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)(正反應(yīng)為吸熱反應(yīng))，該反應(yīng)的平衡常數(shù)可表示為：K=c(K)。

各物質(zhì)的沸點與壓強的關(guān)系見下表。

壓強/kPa	13.33	53.32	101.3
K的沸點/℃	590	710	770
Na的沸點/℃	700	830	890
KCl的沸點/℃			1 437
NaCl的沸點/℃			1 465

(1)在常壓下金屬鉀轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)從反應(yīng)混合物中分離的最低溫度約為______________，而反應(yīng)的最高溫度應(yīng)低于___________。

(2)在制取鉀的過程中，為了提高原料的轉(zhuǎn)化率可以采取的措施是________________________________________________。

(3)常壓下，當(dāng)反應(yīng)的溫度升高到900 ℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)可表示為K=___________。

Answer 1

解析：(1)依題意知鈉與氯化鉀的反應(yīng)為可逆反應(yīng)Na(l)+KCl(l) NaCl(l)+K(g)  ΔH＞0，若及時將反應(yīng)混合物中的鉀轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)分離出去，從而使平衡向生成鉀的方向移動，顯然溫度的選擇應(yīng)高于鉀的沸點而低于鈉的沸點，即分離鉀的最低溫度為770 ℃，而反應(yīng)的最高溫度應(yīng)低于890 ℃。

(2)由所給反應(yīng)的特點知：降低壓強可使所給反應(yīng)向右移動，有利于提高原料的利用率；另外反應(yīng)吸熱，升高溫度，使所給平衡向右移動，也有利于提高原料利用率，但溫度過高會使鈉也變成蒸氣逸出，既可使所得產(chǎn)品不純，也不利于原料的充分利用。因此，只能在770—890 ℃的范圍內(nèi)升高溫度。

(3)當(dāng)反應(yīng)溫度升至900 ℃時，金屬鈉也轉(zhuǎn)變?yōu)檎魵�，結(jié)合題目所給信息(平衡常數(shù)只與氣態(tài)物質(zhì)的濃度有關(guān))可知，此時反應(yīng)的平衡常數(shù)可表示為：K=。

答案：(1)770 ℃  890 ℃

(2)降低壓強或移去鉀蒸氣，適當(dāng)升高溫度

(3)