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Ⅰ．高炉炼铁过程中发生的主要反应为：13Fe2O3（s）+CO（g）?23Fe（s）+CO2（g）已

高中 已帮助：人 时间:2025-06-18 05:53:49

Ⅰ．高炉炼铁过程中发生的主要反应为：
1
3
Fe2O3（s）+CO（g）?
2
3
Fe（s）+CO2（g）
已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：
 温度/℃ 1000 1150 1300
 平衡常数 4.0 3.7 3.5
请回答以下问题：
（1）该反应的平衡常数表达式K=______，△H=______0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）在体积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，反应经过10min后达到平衡，该时间范围内反应的平均反应速度v（CO2）=______，CO的平衡转化率为______．
Ⅱ．在氯氧化法处理含CN-的废水过程中，液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐（其毒性仅为氰化物的千分之一），氰酸盐进一步被氧化为无毒物质．
（1）某厂废水中含KCN，其浓度为650mg/L．现用氯氧化法处理，发生如下反应（其中N均为-3价）：KCN+2KOH+Cl2═KOCN+2KCl+H2O，则被氧化的元素是______．
（2）投入过量液氯，可将氰酸盐进一步氧化为氮气，请配平下列化学方程式：
______KOCN+______KOH+______Cl2═______CO2+______N2+______KCl+______H2O
（3）若处理上述废水20L，使KCN完全转化为无毒物质，至少需液氯______g．

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难度：⭐⭐⭐

题库：高中,化学

标签：氰化物,氰酸,常数

参考解答

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456***137

2025-06-18 05:53:49

Ⅰ（1）可逆反应：
1
3
Fe2O3（s）+CO（g）?
2
3
Fe（s）+CO2（g）的平衡常数表达式k=
c(CO2)
c(CO)
，
由表中数据可知，温度越高平衡常数越小，说明升高温度平衡向逆反应移动，故正反应为放热反应，即△H＜0，
故答案为：
c(CO2)
c(CO)
；＜；
（2）此时浓度商Qc=1，小于平衡常数4，反应向正反应进行，令参加反应的CO为amol，则：
1
3
Fe2O3（s）+CO（g）?
2
3
Fe（s）+CO2（g）
开始（mol）：1 1
变化（mol）：a a
平衡（mol）：1-a 1+a
反应前后气体的化学计量数不变，利用物质的量代替浓度计算平衡常数，故
1+a
1-a
=4，解得a=0.6，
故v（CO2）=
0.6mol
10L
10min
=0.006mol/（L?min）；
CO的平衡转化率为
0.6mol
1mol
×100%=60%，
故答案为：0.006mol/（L?min）；60%；
Ⅱ、（1）反应中C元素化合价由KCN中+2价升高为KOCN中+4价，C元素被氧化，
故答案为：C；
（2）反应中KOCN→N2，N元素化合价由-3价升高为0价，共升高6价，Cl2→KCl，Cl元素化合价由0价降低为-1价，共降低2价，化合价升降最小公倍数为6，故N2系数为1，Cl2系数为3，结合原子守恒配平其它物质的系数，平衡后方程式为：2KOCN+4KOH+3Cl2═2CO2+N2+6KCl+2H2O，
故答案为：2、4、3、2、1、6、2；
（3）废水中KCN的质量为650mg/L×20L=13000mg=13g，物质的量为
13g
65g/mol
=0.2mol，使KCN完全转化为无毒物质，应生成CO、N2，整个过程中C元素化合价由+2价升高为+4价，N元素化合价由-3价升高为0价，Cl元素化合价由0价降低为-1价，电子转移守恒可知2×n（Cl2）=0.2mol×（4-2）+0.2mol×[0-（-3），解得n（Cl2）=0.5mol，故需要氯气的质量为0.5mol×71g/mol=35.5g，
故答案为：35.5．

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