金属铝有广泛的应用,有人对碳还原氧化铝制备铝进行了实验研究。在2.0 L真空密闭容器中稍过量石墨与1.0 mol Al
2O
3混合后加热,图1是体系压强随着加热时间变化的曲线图,图2是在不同的恒定温度下,反应达到平衡,冷却后容器内剩余固体中
部分含铝元素物质的物质的量随温度变化曲线图。
已知:1.01×105 Pa下Al熔点933 K,沸点2700 K;10 Pa下Al沸点低于1000 K,Al2O3和C沸点高于2000 K。
反应I:Al2O3(s)+3C(s) 2Al(s)+3CO(g) △H1=+1339.1 kJ·mol-1
反应II:2Al2O3(s)+9C(s) Al4C3(s)+6CO(g) △H2=+2249.5 kJ·mol-1
反应III:Al2O3(s)+Al4C3(s) 6Al(s)+3CO(g) △H3
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