現(xiàn)代煉鋅的方法可分為火法和濕法兩大類。火法煉鋅是將閃鋅礦(主要含ZnS)通過浮選、
焙燒使它轉(zhuǎn)化為氧化鋅,再把氧化鋅和足量焦炭混合,在鼓風爐中加熱至1373~1573K,使鋅蒸餾出來。主要反應為:
焙燒爐中:2ZnS+3O
2=2ZnO+2SO
2 ①
鼓風爐中:2C+O
2=2CO ②
ZnO (s)+CO (g)

Zn (g)+CO
2 (g) ③
假設鼓風爐體積固定且密閉,隨反應的進行鼓風爐內(nèi)不同時間氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度(mol/L)如下表
反應進行時間/min
| CO
| Zn
| CO2
|
0
| 0.11
| 0
| 0
|
2
| 0.1
| 0.01
| 0.01
|
30
| c1
| c2
| c2
|
35
| c1
| c2
| c2
|
(1) 若保持溫度不變,在鼓風爐中增大CO的濃度,
K值
(填“增大”、“減小”或“不變”);
(2) 已知:該溫度時,化學平衡常數(shù)
K=1.0,則表中
c1=
(寫出計算過程)
(3) 假設通過改變反應條件,若使焙燒爐中反應①的ZnO幾乎完全被CO還原,焙燒爐和鼓風爐消耗的O
2的體積比不超過
。
(4) 若起始濃度不變,通過改變反應條件,達平衡時鼓風爐中反應③CO的轉(zhuǎn)化率為80%,此時該反應的平衡常數(shù)K=
,此時焙燒爐和鼓風爐消耗的O
2的體積比大于