Question

I．下列三個化學反應的平衡常數（K₁、K₂、K₃）與溫度的關系分 別如下表所示：

化學反應

平衡常數

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

？

？

請回答
（1）反應①是

 

（填“吸熱”或“放熱”）反應．
（2）寫出反應③的平衡常數K₃的表達式

 

．
（3）根據反應①與②可推導出K₁，K₂與K₃之間的關系，則K₃=

 

（用K₁、K₂表示）．
（4）要使反應③在一定條件下建立的平衡向逆反應方向移動，可采取的措施有

 

 （填寫字母序號）．
A．縮小反應容器的容積       B．擴大反應容器的容積
C．升高溫度               D．使用合適的催化劑
E．設法減小平衡體系中C0的濃度
II．氯氣是工業生產中的重要原料，含氯消毒劑在生活中有著廣泛的用途．
（1）工業生產通過電解飽和食鹽水獲取大量氯氣，化學方程式為

 

．
（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，若所得溶液恰好為中性，則溶液中離子濃 度關系正確的是

 

．
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Fe、C）制品盛裝84消毒液，則易發生電化學腐蝕，鋼鐵 制品表面生成紅褐色沉淀，且84消毒液會失去殺菌消毒的功效．正極反應式為

 

．

Answer 1

分析：Ⅰ、（1）根據升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動以及平衡正向移動，平衡常數增大；
（2）根據平衡常數為生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比；
（3）根據化學方程式相減，則平衡常數為兩原平衡常數之積；
（4）根據外界條件對化學平衡的影響；
Ⅱ、分析：（1）用惰性電極電解飽和食鹽水時，陽極上氯離子放電，陰極上氫離子放電；
（2）氯氣和氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉；
（3）根據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生還原反應．

解答：解：Ⅰ、（1）升高溫度，化學平衡常數增大，說明平衡向正反應方向移動，所以正反應是吸熱反應，故答案為：吸熱；
（2）CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）的平衡常數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）該反應是一個反應前后氣體體積不變的且是正反應是放熱的化學反應，所以壓強對該反應無影響，要使該反應向逆反應方向移動，可以升高溫度、增大生成物的濃度或減小反應物的濃度，故選：CE；
Ⅱ、（1）用惰性電極電解飽和食鹽水時，陽極上氯離子放電，陰極上氫離子放電，電池反應式為：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消毒液構成原電池，鐵作負極，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，電極反應式為：ClO^-+2e^-+H₂O=Cl^-+2OH^-，
故答案為：ClO^-+2e^-+H₂O=Cl^-+2OH^-．

點評：本題考查了化學平衡常數的確定、外界條件對反應速率的影響等知識點，氯氣及其化合物的性質，注意反應前后氣體體積不變的可逆反應中，壓強對能改變反應速率但不影響平衡的移動，易錯選項是（4）題C，注意氯氣和氫氧化鈉的反應中，c（Cl^- ）=c（ClO^-）+c（HClO），為易錯點，題目難度中等．