Question

【題目】高爐煉鐵過程中發(fā)生的主要反應(yīng)為：，已知該反應(yīng)在不同溫度下的平衡常數(shù)如下：

溫度/℃	1000	1150	1300
平衡常數(shù)	4.0	3.7	3.5

請回答下列問題：

（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式______，該反應(yīng)的正反應(yīng)是______反應(yīng)（填“放熱”、“吸熱”）。

（2）在一個容積為10L的密閉容器中，1000℃時加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，反應(yīng)經(jīng)過10 min后達到平衡。求該時間范圍內(nèi)反應(yīng)的平均反應(yīng)速率______、CO的平衡轉(zhuǎn)化率______；

（3）欲提高（2）中CO的平衡轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是______。

a.減少Fe的量 b.增加Fe2O3的量 c.移出部分CO2 d.提高反應(yīng)溫度e.減小容器的容積 f.加入合適的催化劑

（4）在氯氧化法處理含的廢水過程中，液氯在堿性條件下可以將氰化物氧化成氰酸鹽（其毒性僅為氰化物的千分之一），氰酸鹽進一步被氧化為無毒物質(zhì)。

①某廠廢水中含KCN，其濃度為650mg/L。現(xiàn)用氯氧化法處理，發(fā)生如下反應(yīng)（其中N均為價）： 被氧化的元素是______。

②投入過量液氯，可將氰酸鹽進一步氧化為氮氣。請配平下列化學(xué)方程式，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目：

□□□□□□□______

③若處理上述廢水40L，使KCN完全轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)，至少需液氯______g。

Answer 1

【答案】 放熱 80% c KCN中的C元素 71

【解析】

(1)K=，溫度升高，K減小，說明溫度升高，平衡逆向移動，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故答案為：；放熱；

(2)設(shè)平衡時CO2的濃度為x，則CO的濃度減小x，為mol/L-x=0.1mol/L-x，則K=4.0=，解得：x=0.08mol/L，則=，CO的平衡轉(zhuǎn)化率==80%；

(3)a．減少固體的量，平衡不移動，CO的轉(zhuǎn)化率不變，a錯誤；

b．增加固體的量，平衡不移動，CO的轉(zhuǎn)化率不變，b錯誤；

c．移出部分CO2，CO2的濃度減小，平衡正向移動，CO的轉(zhuǎn)化率增大，c正確；

d．提高反應(yīng)溫度，平衡常數(shù)減小，CO的轉(zhuǎn)化率減小，d錯誤；

e．減小容積，該平衡不移動，CO的轉(zhuǎn)化率不變，e錯誤；

f．加入催化劑能縮短到達平衡的時間，但是不能使平衡發(fā)生移動，CO的轉(zhuǎn)化率不變，f錯誤；

故答案為：c；

(4)①KCN中的C為+2價，KOCN中的C為+4價，所以KCN中的C元素被氧化，故答案為：KCN中的C元素；

②1molCl2參與反應(yīng)得2mol電子，KOCN生成1molN2失6mol電子，根據(jù)得失電子守恒，先作如下配平：2~3Cl2~1N2~6KCl，再根據(jù)原子守恒依次配平其它原子，如下：，單線橋表示電子轉(zhuǎn)移如下：，故答案為：；

③該方法將CN-處理變?yōu)?/span>N2，有如下關(guān)系：2KCN~2~(2+3)Cl2，KCN的質(zhì)量m=650mg/L×40L=26000mg=26g，，解得：m=71g，故答案為：71。