Question

I．下列三個(gè)化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)（K₁、K₂、K₃）與溫度的關(guān)系分 別如下表所示：

化學(xué)反應(yīng)

平衡常數(shù)

溫度

973K

1173K

①Fe（s）+CO2（g）?FeO（s）+CO（g）

K1

1.47

2.15

②Fe（s）+H2O（g）?FeO（s）+H2（g）

K2

2.38

1.67

③CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）

K3

？

？

請(qǐng)回答
（1）反應(yīng)①是

 

（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．
（2）寫出反應(yīng)③的平衡常數(shù)K₃的表達(dá)式

 

．
（3）根據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K₁，K₂與K₃之間的關(guān)系，則K₃=

 

（用K₁、K₂表示）．
（4）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(dòng)，可采取的措施有

 

 （填寫字母序號(hào)）．
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C0的濃度
II．氯氣是工業(yè)生產(chǎn)中的重要原料，含氯消毒劑在生活中有著廣泛的用途．
（1）工業(yè)生產(chǎn)通過(guò)電解飽和食鹽水獲取大量氯氣，化學(xué)方程式為

 

．
（2）氯氣可用于制取84消毒液（有效成分為NaClO），離子方程式為

 

．
（3）氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，若所得溶液恰好為中性，則溶液中離子濃 度關(guān)系正確的是

 

．
A．c（Na⁺ ）+c（H⁺ ）=c（0H^-）+c（Cl^-）
B．c（Na⁺ ）=c（ClO^- ）+c（Cl^-）
C．c（Cl^-）=c（ClO^?）+c（HClO）
D．c（Na⁺）=2c（ClO^- ）+c（HClO）
（4）若用鋼鐵（含F(xiàn)e、C）制品盛裝84消毒液，則易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，鋼鐵 制品表面生成紅褐色沉淀，且84消毒液會(huì)失去殺菌消毒的功效．正極反應(yīng)式為

 

．

Answer 1

分析：Ⅰ、（1）根據(jù)升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)以及平衡正向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大；
（2）根據(jù)平衡常數(shù)為生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比；
（3）根據(jù)化學(xué)方程式相減，則平衡常數(shù)為兩原平衡常數(shù)之積；
（4）根據(jù)外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響；
Ⅱ、分析：（1）用惰性電極電解飽和食鹽水時(shí)，陽(yáng)極上氯離子放電，陰極上氫離子放電；
（2）氯氣和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉；
（3）根據(jù)物料守恒和電荷守恒判斷；
（4）正極上次氯酸根離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)．

解答：解：Ⅰ、（1）升高溫度，化學(xué)平衡常數(shù)增大，說(shuō)明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故答案為：吸熱；
（2）CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）的平衡常數(shù)K=

c(CO2)c(H2)

c(CO)c(H2O)

，故答案為：

c(CO2)c(H2)

c(CO)c(H2O)

；
  
（3）將方程式②-①得方程式③，則K₃=

K2

K1

，故答案為：

K2

K1

；
（4）該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積不變的且是正反應(yīng)是放熱的化學(xué)反應(yīng)，所以壓強(qiáng)對(duì)該反應(yīng)無(wú)影響，要使該反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，可以升高溫度、增大生成物的濃度或減小反應(yīng)物的濃度，故選：CE；
Ⅱ、（1）用惰性電極電解飽和食鹽水時(shí)，陽(yáng)極上氯離子放電，陰極上氫離子放電，電池反應(yīng)式為：2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，
故答案為：2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（2）氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，離子方程式為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，故答案為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；  
（3）混合溶液呈中性，則c（H⁺）=c（OH^-），溶液中存在電荷守恒，所以c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（ClO^-）+c（Cl^-），所以得c（Na⁺）=c（ClO^-）+c（Cl^-），根據(jù)物料守恒得c（Cl^- ）=c（ClO^-）+c（HClO）
，所以得c（Na⁺）=2c（ClO^-）+c（HClO），所以BCD正確，
故選BCD；
（4）碳、鐵、84消毒液構(gòu)成原電池，鐵作負(fù)極，碳作正極，正極上次氯酸根離子得電子生成氯離子和氫氧根離子，電極反應(yīng)式為：ClO^-+2e^-+H₂O=Cl^-+2OH^-，
故答案為：ClO^-+2e^-+H₂O=Cl^-+2OH^-．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡常數(shù)的確定、外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響等知識(shí)點(diǎn)，氯氣及其化合物的性質(zhì)，注意反應(yīng)前后氣體體積不變的可逆反應(yīng)中，壓強(qiáng)對(duì)能改變反應(yīng)速率但不影響平衡的移動(dòng)，易錯(cuò)選項(xiàng)是（4）題C，注意氯氣和氫氧化鈉的反應(yīng)中，c（Cl^- ）=c（ClO^-）+c（HClO），為易錯(cuò)點(diǎn)，題目難度中等．