Question

【題目】（1）把0.4 mol X氣體和0.6 mol Y氣體混合于2 L密閉容器中，使它們發生如下反應：4 X(g)＋5 Y(g) n Z(g)＋6 W(g)。2 min 末已生成0.3 mol W，若測知以Z的濃度變化表示的反應速率為0.05 mol·（L·min）－1，計算：前2 min內用X的濃度變化表示的平均反應速率________化學反應方程式中n的值是______________________，2 min末時Y的濃度_____________________。

（2）已知有機物 HT 能將 Ce3+從水溶液中萃取出來，該過程可表示為：2Ce3+ (水層)+ 6HT（有機層） 2CeT3 (有機層）+ 6H+(水層) 從平衡角度解釋：向 CeT3 (有機層）加入 H2SO4 獲得較純的含 Ce3+的水溶液的原因是__________________________________。

（3）硫酸鐵銨礬［Fe2(SO4) 3·(NH4) 2SO4·24H2O］廣泛用于水的凈化處理，其凈水原理用離子方程式解釋是______________________________________________。

Answer 1

【答案】0.05 mol·（L·min）－1 4 0.175 mol·L－1 混合液中加入H2SO4使c(H+)增大，平衡向形成Ce3+水溶液方向移動。 Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3（膠體） + 3H+

【解析】

(1)先根據W的物質的量求出X的物質的量的變化量，根據v=計算v(X)；利用速率之比等于化學計量數之比計算n的值；計算出2min內Y的濃度變化量，2min末時Y的濃度為Y的起始濃度減去2min內Y的濃度變化量；

(2)加入H2SO4獲得較純的含Ce3+的水溶液，氫離子濃度增大，平衡逆向移動；

(3)硫酸鐵銨礬[Fe2(SO4)3(NH4)2SO424H2O]廣泛用于水的凈化處理，其凈水原理是溶解后溶液中的鐵離子水解生成氫氧化鐵膠體，膠體具有吸附懸浮雜質的作用，可以凈水。

(1)物質的量之比等于化學計量數之比，所以△n(X)=△n(W)=×0.3mol=0.2mol，2min內用X的濃度變化表示的平均反應速率v(X)===0.05mol(Lmin)-1；速率之比等于化學計量數之比，所以v(X)：v(Z)=0.05mol(Lmin)-1：0.05mol(Lmin)-1=4：n，解得，n=4；物質的量之比等于化學計量數之比，所以△n(Y)=△n(W)=×0.3mol=0.25mol，所以2min內Y的濃度變化量△c(Y)===0.125mol/L，Y的起始濃度為=0.3mol/L，則2min末時Y的濃度為0.3mol/L-0.125mol/L=0.175mol/L；

(2)向CeT3(有機層)加入H2SO4獲得較純的含Ce3+的水溶液的原因是混合液中加硫酸導致氫離子濃度增大，平衡向生成Ce3+水溶液方向移動；

(3)硫酸鐵銨礬[Fe2(SO4)3(NH4)2SO424H2O]廣泛用于水的凈化處理，其凈水原理是溶解后溶液中的鐵離子水解生成氫氧化鐵膠體，膠體具有吸附懸浮雜質的作用，可以凈水，反應的離子方程式為：Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+。