Question

【題目】綜合處理工業(yè)“三廢”，有利于保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源。反應(yīng) 2NO（g）+2CO（g）2CO2（g）+N2（g），可減少汽車尾氣中污染物的排放，在 2L 密閉容器中發(fā)生該反應(yīng)時，n（CO2）隨溫度 T 和時間 t 的變化曲線如圖所示。

（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=______，若升高溫度，平衡常數(shù) K 值______（填“增加”“減小”或“不變”），說明理由______；

（2）在 T2溫度下， 0～2s 內(nèi)的平均反應(yīng)速率 v（N2）=______；

（3）工業(yè)廢水的處理方法有很多，使用 Fe2（SO4）3 處理廢水，酸性廢水中的懸浮物很難沉降除去，結(jié)合離子方程式用平衡移動原理解釋原因______，干法制備多功能水處理劑高鐵酸鈉（Na2FeO4）的反應(yīng)原理為：2FeSO4+6Na2O2→2Na2FeO4+Na2O+2Na2SO4+O2↑，該反應(yīng)的氧化劑為______；

（4）采用氨堿法生產(chǎn)純堿會產(chǎn)生大量的副產(chǎn)品______，用化學(xué)方程式表示產(chǎn)生副產(chǎn)品的原因______。

Answer 1

【答案】 減小 由圖速率變化推斷T1＞T2，由平衡時n（CO2）變化推斷平衡逆向移動，正向為放熱反應(yīng)，所以溫度升高，平衡常數(shù)K值減小 0.0125mol/（Ls） Fe3++3H2OFe（OH）3+3H+，廢水中的酸（H+）抑制了Fe3+的水解平衡，減少了Fe（OH）3膠體的生成，降低了吸附能力 Na2O2 CaCl2 Ca（OH）2+2NH4Cl=CaCl2+NH3↑+2H2O

【解析】

(1)反應(yīng)的平衡常數(shù)等于生成物濃度冪積與反應(yīng)物濃度冪積之比；根據(jù)速率變化或“先拐先平，數(shù)值大”規(guī)則可知T1＞T2，由圖可知，升高溫度，n(CO2)減小；

(2)根據(jù)v==計算v(CO2)，再根據(jù)反應(yīng)計量關(guān)系計算v(N2)；

(3)Fe2(SO4)3水解的離子反應(yīng)為Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，酸性廢水中的H+會導(dǎo)致Fe2(SO4)3不能形成膠體或者膠體非常少；氧化還原反應(yīng)中氧化劑發(fā)生還原反應(yīng)、元素的化合價降低，據(jù)此分析解答；

(4)氨堿法工藝中產(chǎn)生大量CaCl2的化學(xué)方程式為：2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O，據(jù)此分析解答。

(1)反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)的平衡常數(shù)K=，根據(jù)速率變化或“先拐先平，數(shù)值大”規(guī)則可知T1＞T2，由n(CO2)隨溫度T和時間t的變化曲線圖可知，升高溫度，n(CO2)減小，即升高溫度，平衡逆向移動，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以平衡常數(shù)K值減小，故答案為：；減小；由圖速率變化推斷T1＞T2，由平衡時n(CO2)變化推斷平衡逆向移動，正向為放熱反應(yīng)，所以溫度升高，平衡常數(shù)K值減小；

(2)由圖可知，v(CO2)===0.025mol/(Ls)，反應(yīng)為2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)，則v(N2)=v(CO2)=×0.025mol/(Ls)=0.0125mol/(Ls)，故答案為：0.0125mol/(Ls)；

(3)Fe2(SO4)3中Fe3+水解的離子方程式為Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，酸性廢水中H+抑制了Fe3+的水解平衡，減少了Fe(OH)3膠體的生成，降低了吸附能力，因此不能吸附懸浮物沉降而除去；反應(yīng)2FeSO4+6Na2O2→2Na2FeO4+Na2O+2Na2SO4+O2↑中，Fe的化合價由+2→+6，發(fā)生氧化反應(yīng)，即FeSO4為還原劑，Na2O2中O的化合價-1→-2或0，所以Na2O2既是氧化劑，又是還原劑，故答案為：Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，廢水中的酸(H+)抑制了Fe3+的水解平衡，減少了Fe(OH)3膠體的生成，降低了吸附能力；Na2O2；

(4)氨堿法工藝中，為提高氨氣的利用率，常在母液中加入生石灰CaO，反應(yīng)為CaO+H2O=Ca(OH)2，加熱條件下Ca(OH)2和NH4Cl反應(yīng)生成氨氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O，同時得到大量副產(chǎn)品CaCl2，故答案為：CaCl2；2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O。