用硫黄还原磷石膏。已知下列反应：

①$\text{3CaS}{{\text{O}}_{4}}\text{(s)+CaS(s)=4CaO(s)+4S}{{\text{O}}_{2}}\text{(g)}\qquad\Delta {{ {H}}_{1}}$

②$\text{CaS}{{\text{O}}_{4}}\text{(s)+3CaS(s)=4CaO(s)+4S(s)}\qquad\Delta {{ {H}}_{2}}$

则反应：$\text{2CaS}{{\text{O}}_{4}}\text{(s)+S(s)=2CaO(s)+3S}{{\text{O}}_{2}}\text{(g)}$的$\Delta {H}=$                。$\rm ($用$\Delta {{ {H}}_{1}}$和$\Delta {{ {H}}_{2}}$表示$\rm )$。

$\\Delta H =\\dfrac{{3 }\\Delta{ }{{{H}}_{{1}}}{- }\\Delta{ }{{{H}}_{{2}}}}{{4}}$

目标方程式可由$\dfrac{3}{4}$得到，根据盖斯定律得$\Delta H =\dfrac{{3 }\Delta{ }{{{H}}_{{1}}}{- }\Delta{ }{{{H}}_{{2}}}}{{4}}$；

用高硫煤还原磷石膏。温度对等时间内$\mathrm{CaSO}_4$转化率影响的曲线如图甲所示，$\text{CaC}{{\text{l}}_{2}}$的作用是                ；当温度高于$1200\;{}^\circ \text{C}$时，两条曲线趋于相同的可能原因是                。

作催化剂降低反应活化能，节约能源；两种情况下反应均趋于平衡，催化剂$\\text{CaC}{{\\text{l}}_{2}}$不影响平衡

由图甲可知，$\rm CaCl_{2}$改变反应速率，但不改变最终（平衡时）$\rm CaSO_{4}$的转化率，说明$\rm CaCl_{2}$作催化剂；当温度高于$\rm 1200\;\rm ^\circ\rm C$时，两种情况均达到平衡状态，则无论有无$\rm CaCl_{2}$，$\rm CaSO_{4}$的转化率趋于相同；

用$\text{CO}$还原磷石膏。不同反应温度下可得到不同的产物。

①低于$800\;{}^\circ \text{C}$时，主要的还原产物是一种硫的最低价盐，该物质的化学式是                。

②$\text{1150}\;{}^\circ \text{C}$下，向盛有足量$\mathrm{CaSO}_4$的真空恒容密闭容器中充入$\text{CO}$，起始压强为$\text{0} {.1a\;\rm MPa}$，主要发生反应：$\text{CaS}{{\text{O}}_{\text{4}}}\text{(s)+CO(g)}\rightleftharpoons \text{CaO(s)+C}{{\text{O}}_{\text{2}}}\text{(g)+S}{{\text{O}}_{\text{2}}}\text{(g)}$。该反应达到平衡时，$ {c\rm (S}{{\text{O}}_{\text{2}}}\text{)=8}\text{.0}\times \text{1}{{\text{0}}^{\text{-5}}}\text{ mol}\cdot {{\text{L}}^{\text{-1}}}$，$\text{CO}$的转化率为$\rm 80\%$，则初始时$c\text{(CO)}=$                $\mathrm{mol} \cdot \mathrm{L}^{-1}$，该反应的分压平衡常数中${{K}_{\text{p}}}=$                $\text{MPa}$。$\rm ($分压$\rm =$总压$\rm \times $物质的量分数，忽略副反应$\rm )$。

$\\text{CaS}$；$\\rm 1.0\\times 10^{-4}$；$0.32a$

$\rm S$的最低价态为$\rm -2$价，则最低价盐为$\rm CaS$；根据反应可知存在计量关系：$\rm CO\sim SO_{2}\sim CO_{2}$，则反应掉的$\rm CO$为$\rm 8.0\times 10^{-5}\;\rm mol/L$，则初始$\rm CO$的浓度为$\dfrac{8.0\times {{10}^{-5}}\;\rm mol/{L}}{80\%}=1.0\times {{10}^{-4}}\;\rm mol/{L}$；平衡时，$c\rm (CO_{2})= 8.0\times 10^{-5}\;\rm mol/L$，$ c\rm (CO)=( 1.0\times 10^{-4}-8.0\times 10^{-5})\;mol/L=2\times 10^{-5}\;\rm mol/L$，则平衡时气体总物质的量浓度为$\left( 0.2+0.8+0.8 \right)\times {{10}^{-4}}\;\rm {mol}\cdot {{{L}}^{-1}}\rm =1.8\times 10^{-4}\;\rm mol/L$，设容器体积为$ V\rm \;L$，总压为$\dfrac{1.8\times {{10}^{-4}}{\;\rm {mol}\cdot {{{L}}^{-1}}}\times V\rm \;L}{1.0\times {{10}^{-4}}{\;\rm {mol}\cdot {\rm {{L}}^{-1}}}\times V\rm \;L}\times {0.1{a}\rm \;MPa}=0.18{a}\rm \;MPa$，${p\rm (CO_{2})}=\dfrac{0.8\times {{10}^{-4}}{V}}{1.8\times {{10}^{-4}}{V}}\times 0.18{a}{\rm \;MP a} = 0.08{a}{\rm \;MP{a}\rm} =p\rm (SO_{2})$，${ p\rm (CO)}=\dfrac{0.2\times {{10}^{-4}}{V}}{1.8\times {{10}^{-4}}{V}}\times 0.18{a}{\rm \;MP{a}}=0.02{a}\rm \;MP{a}$，$ K_{\rm p}=\dfrac{0.08{a\rm \; MPa}\times 0.08{a\rm \; MPa}}{0.02{a\rm \; MPa}}=0.32a\rm \;{MPa}$；

用$\rm C$还原磷石膏。向密闭容器中加入相同质量的几组不同$\rm C/S$值$\rm ($炭粉与$\mathrm{CaSO}_4$的物质的量之比$\rm )$的混合物，$1100\;{}^\circ \text{C}$煅烧至无气体产生，结果如图乙所示。

①当$\rm C/S$值为$\rm 0.5$时，试解释$\text{CaS}{{\text{O}}_{\text{4}}}$的转化率接近$\rm 80\%$，但$\text{S}{{\text{O}}_{2}}$的体积分数却低于$\rm 10\%$的原因                。

②当$\rm C/S$值大于$\rm 0.7$时，反应所得气体中$\text{S}{{\text{O}}_{2}}$的体积分数不升反降，可能的原因是                。

炭粉与$\\mathrm{CaSO}_4$主要的产物$\\text{CaS}$和$\\text{CO}$，少部分生成$\\text{CaO}\\text{C}{{\\text{O}}_{2}}$和$\\text{S}{{\\text{O}}_{2}}$；高温下，过量的$\\rm C$与$\\text{C}{{\\text{O}}_{2}}$反应生成$\\rm CO$，使气体总体积增大或$\\mathrm{CaSO}_4$部分转化为其他含硫物质

主要原因是其中大部分$\rm CaSO_{4}$与$\rm C$反应转化成$\rm CaS$和$\rm CO$，少部分转化成$\rm CaO$、$\rm CO_{2}$、$\rm SO_{2}$，故$\rm SO_{2}$含量少；当$\rm C/S$值大于$\rm 0.7$，过量的$\rm C$与$\rm CO_{2}$反应生成$\rm CO$，使气体总体积增大导致$\rm SO_{2}$体积分数不增反减或$\rm CaSO_{4}$部分转化为其他含硫物质；

生产硫酸：依上述四种还原途径，分析用磷石膏生产硫酸比较适宜途径和条件是                。

用$\\rm C$还原磷石膏，$\\rm C/S$值为$\\rm 0.7$；$900\\;{}^\\circ \\text{C}$，$\\text{CaC}{{\\text{l}}_{2}}$作催化剂

考虑实际生产成本和转化率，应选择用$\rm C$还原磷石膏，$\rm C/S$值选择$\rm 0.7$；另外加入$\rm CaCl_{2}$催化剂可以提高生产效率，温度选择$\rm 900\;\rm ^\circ\rm C$（温度太低$\rm CaSO_{4}$易生成$\rm CaS$，且$\rm 900\;\rm ^\circ\rm C$时$\rm CaCl_{2}$催化效果很好）。