Question

【題目】I．根據(jù)下表所示化學(xué)反應(yīng)與數(shù)據(jù)關(guān)系，回答下列問題：

化學(xué)反應(yīng)	平衡常數(shù)	溫度
		973 K	1173 K
①Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)	K1	1.50	2.15
②Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)	K2	2.40	1.67
③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)	K3	？	？

(1)反應(yīng)①是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

(2)在973K時，K3=_________。

(3)要使反應(yīng)③在一定條件下建立的平衡向逆反應(yīng)方向移動，可采取的措施有______(填寫字母序號)。

A．縮小反應(yīng)容器的容積 B．?dāng)U大反應(yīng)容器的容積 C．升高溫度

D．使用合適的催化劑 E．設(shè)法減小平衡體系中的CO濃度

Ⅱ．無機(jī)和有機(jī)氰化物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，尤其是冶金工業(yè)常用的氰化物，含氰廢水的處理顯得尤為重要。含氰廢水中的氰化物常以[Fe(CN)6]3-和CN－的形式存在,工業(yè)上有多種廢水處理方法。

(1)電解處理法：

用如圖所示裝置處理含CN－廢水時，控制溶液pH為9~10并加入NaCl，一定條件下電解，陽極產(chǎn)生的ClO－將CN－氧化為無害物質(zhì)而除去。鐵電極為__________(填“陰極” 或“陽極”)，陽極產(chǎn)生ClO－的電極反應(yīng)為__________________________，陽極產(chǎn)生的ClO－將CN-氧化為無害物質(zhì)而除去的離子方程式為__________________________。

(2)UV(紫外光線的簡稱)—H2O2氧化法。

實(shí)驗(yàn)過程：取一定量含氰廢水，調(diào)節(jié)pH，加入一定物質(zhì)的量的H2O2，置于UV工藝裝置中，

光照一定時間后取樣分析。

【查閱資料】

①在強(qiáng)堿性溶液中4[Fe(CN)6]3－+4OH－===4[Fe(CN)6]4－+O2↑+2H2O，[Fe(CN)6]4－更穩(wěn)定；

②[Fe(CN)6]3－轉(zhuǎn)化為CN－容易被H2O2除去；

③HCN是有毒的弱酸，易揮發(fā)。

【問題設(shè)計(jì)】

①請寫出HCN的電子式________________。

②含氰廢水在不同pH下的除氰效果如圖所示，pH選擇的最佳范圍應(yīng)為________________（選填編號：．7~10；．10~11；．11~13），解釋該pH不宜太大的原因___________________。

Answer 1

【答案】 吸熱 1.60 CE 陰極 Cl－＋2OH－－2e－=ClO－＋H2O 2CN－+5ClO－＋2OH－＝N2↑＋5Cl－＋2CO32-＋H2O b pH太大溶液中發(fā)生[4Fe(CN)6]3－＋4OH－＝4[Fe(CN)6]4－＋O2↑+2H2O，生成更穩(wěn)定[Fe(CN)6]4－難以除去

【解析】試題分析：本題考查外界條件對化學(xué)平衡和化學(xué)平衡常數(shù)的影響，化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算，電解原理和電極反應(yīng)式的書寫，圖像的分析。

I.（1）反應(yīng)①升高溫度，K1增大，升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)①是吸熱反應(yīng)。

（2）根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的概念寫出平衡常數(shù)表達(dá)式，K1=c（CO）/c（CO2），K2=c（H2）/c（H2O），K3==K2/K1，973K時K3==1.60。

（3）A，縮小反應(yīng)容器的容積，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)③的平衡不移動；B，擴(kuò)大反應(yīng)容器的容積，減小壓強(qiáng)，反應(yīng)③的平衡不移動；C，1173K時K3==0.781.60，升高溫度反應(yīng)③的K3減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動；D，使用合適的催化劑，能加快反應(yīng)速率縮短達(dá)到平衡的時間，不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動；E，設(shè)法減小平衡體系中CO濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動；能使反應(yīng)③的平衡向逆反應(yīng)方向移動的措施有C、E，答案選CE。

II.（1）一定條件下電解加入NaCl的含CN-廢水時陽極產(chǎn)生ClO-，則陽極為惰性電極，石墨電極為陽極，鐵電極為陰極。陽極Cl-失去電子被氧化成ClO-，陽極電極反應(yīng)為Cl--2e-+2OH-=ClO-+H2O。ClO-將CN-氧化為無害物質(zhì)，在堿性溶液中CN-被氧化成CO32-和N2，ClO-被還原成Cl-，反應(yīng)的離子方程式為5ClO-+2CN-+2OH-=5Cl-+2CO32-+N2↑+H2O。

（2）①HCN的電子式為。

②根據(jù)圖像，pH=7和pH=13總氰去除率低；pH=10和pH=11總氰去除率高；pH選擇的最佳范圍應(yīng)為10~11，答案選b。根據(jù)資料，[Fe（CN）6]3－轉(zhuǎn)化為CN-容易被H2O2除去，pH太大溶液中發(fā)生反應(yīng)：[Fe（CN）6]3－＋4OH-=4[Fe（CN）6]4－＋O2↑+2H2O，生成更穩(wěn)定[Fe（CN）6]4－難以轉(zhuǎn)化為CN-而除去。