Question

钾是一种活泼的金属，工业上通常用金属钠和氯化钾在高温下反应制取。该反应为：

Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)(正反应为吸热反应)，该反应的平衡常数可表示为：K=c(K)。

各物质的沸点与压强的关系见下表。

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

(1)在常压下金属钾转变为气态从反应混合物中分离的最低温度约为______________，而反应的最高温度应低于___________。

(2)在制取钾的过程中，为了提高原料的转化率可以采取的措施是________________________________________________。

(3)常压下，当反应的温度升高到900 ℃时，该反应的平衡常数可表示为K=___________。

Answer 1

解析：(1)依题意知钠与氯化钾的反应为可逆反应Na(l)+KCl(l) NaCl(l)+K(g)  ΔH＞0，若及时将反应混合物中的钾转变为气态分离出去，从而使平衡向生成钾的方向移动，显然温度的选择应高于钾的沸点而低于钠的沸点，即分离钾的最低温度为770 ℃，而反应的最高温度应低于890 ℃。

(2)由所给反应的特点知：降低压强可使所给反应向右移动，有利于提高原料的利用率；另外反应吸热，升高温度，使所给平衡向右移动，也有利于提高原料利用率，但温度过高会使钠也变成蒸气逸出，既可使所得产品不纯，也不利于原料的充分利用。因此，只能在770—890 ℃的范围内升高温度。

(3)当反应温度升至900 ℃时，金属钠也转变为蒸气，结合题目所给信息(平衡常数只与气态物质的浓度有关)可知，此时反应的平衡常数可表示为：K=。

答案：(1)770 ℃  890 ℃

(2)降低压强或移去钾蒸气，适当升高温度

(3)