a= ；反应②的平衡常数表达式
为 。
(2)反应Ⅰ得到的产物可用I2进行分离。该产物的溶液在过量I2的存在下会分成两层——含低浓度I2的H2SO4溶液层和含高浓度I2的HI溶液层。 ①区分两层溶液可加入的试剂为 (填化学式)。 ②下列说法正确的是 (填字母)。 A. SO2在反应Ⅰ中作氧化剂
B. 加过量I2前，H2SO4溶液和HI溶液不互溶 C. 两层溶液的密度存在差异
D. I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶
(3)用氧缺位铁酸铜(CuFe2O4-x)作催化剂，利用太阳能热化学循环分解H2O也可制H2，其物质转化如图1所示。
图1 图2
①氧缺位铁酸铜(CuFe2O4-x)与水反应的化学方程式为 。 ②若x=0.15，则1 mol CuFe2O4参与该循环过程理论上一次能制得标准状况下的H2体积为 L。
③CuFe2O4可用电化学方法得到，其原理如图2所示，则阳极的电极反应式为 。
c2(SO2)?c(O2)2c(SO3)【答案】(1)+195.6 K= (2)①BaCl2 ②CD (3)①CuFe2O4-x+xH2O
CuFe2O4+xH2↑ ②3.36 ③Cu+2Fe+4O2--8e-CuFe2O4
【解析】(1)将热化学方程式按③-2×①处理，可得热化学方程式②，故a=550.2-177.3×2=+195.6。(2)②SO2在反应Ⅰ中被I2氧化，作还原剂，A错误；H2SO4和HI都极易溶于水，故不分层，B错误；由于溶液分为两层，则两层的密度不同，C正确；由于I2在HI溶液中的浓度比在H2SO4溶液中的浓度高，故I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶，D正确。(3)①氧缺位铁酸铜与水反应时，可以认为H2O提供O补齐“缺位”，H2O提供O后生成了H2，故反应的化学方程式为CuFe2O4-x+xH2OCuFe2O4+xH2↑。②由化学方程式可知，每生成1molCuFe2O4，可生成 xmol H2，当x=0.15时，生成H2 0.15mol，标准状况下的体积为3.36L。③由图2可知，阳极材料是Fe和Cu，故电解时阳极上的Fe和Cu同时失电子，结合电解质中的O2-生成CuFe2O4，电极反应式为Cu+2Fe-8e-+4O2-
2. (2016·南京三模)氨氮是造成水体富营养化的重要因素之一，用次氯酸钠水解生成的次氯酸将水中的氨氮(用NH3表示)转化为氮气除去，其相关反应的主要热化学方程式如下：
反应①：NH3(aq)+HClO(aq)ΔH1=a kJ·mol-1
反应②：NH2Cl(aq)+HClO(aq)ΔH2=b kJ·mol-1
反应③：2NHCl2(aq)+H2O(l)(1)反应2NH3(aq)+3HClO(aq)c的代数式表示)。
(2)已知在水溶液中NH2Cl较稳定，NHCl2不稳定易转化为氮气。在其他条件一定的
N2(g)+HClO(aq)+3HCl(aq) ΔH3=c kJ·mol-1
N2(g)+3H2O(l)+3HCl(aq)的ΔH= (用含a、b、NHCl2(aq)+H2O(l) NH2Cl(aq)+H2O(l)
CuFe2O4。
n(NaClO)情况下，改变n(NH3)(即NaClO溶液的投入量)，溶液中次氯酸钠去除氨氮效果与余氯(溶液中+1价氯元素的含量)影响如图1所示。a点之前溶液中发生的主要反应为 (填字母)。
A. 反应① B. 反应①② C. 反应①②③
n(NaClO)反应中氨氮去除效果最佳的n(NH3)值约为 。
图1
(3)溶液pH对次氯酸钠去除氨氮有较大的影响(如图2所示)。在pH较低时溶液中有无色无味的气体生成，氨氮去除效率较低，其原因是 。
图2
图3
(4)用电化学方法也可去除废水中氨氮。在蒸馏水中加入硫酸铵用惰性电极直接电解发现氨氮去除效率极低，但在溶液中再加入一定量的氯化钠后，去除效率可以大
大提高。反应装置如图3所示，b为电源 极，电解时阴极的电极反应式为 。
(5)氯化磷酸三钠(Na3PO4·0.25NaClO·12H2O)可用于减小水的硬度，相关原理可用下列离子方程式表示：
3-O3CaSO4(s)+2P4(aq)
2-OCa3(PO4)2(s)+3S4(aq)
该反应的平衡常数K= 。
(已知Ksp[Ca3(PO4)2]=2.0×10-29，Ksp(CaSO4)=9.1×10-6) 【答案】(1)(2a+2b+c)kJ·mol-1 (2)A 1.5
(3)盐酸与次氯酸钠反应生成次氯酸，次氯酸分解产生氧气，与氨氮反应的次氯酸量减少了
?H(4)正 2H2O+2N4+2e-
2NH3·H2O +H2↑(或2H++2e-
H2↑)
(5)3.77×1013
【解析】(1)①×2+②×2+③可得到目标热化学方程式，故ΔH=2ΔH1+2ΔH2+ΔH3=(2a+2b+c)kJ·mol-1。
(2)因为在NH2Cl和NHCl2中Cl的化合价都是+1价，在a点之前 n(NaClO) n(NaClO)由图示可看出，去除率最高时对应的n(NH3)值为1.5。(3)当溶液的pH较小时，生成了大量的HClO，HClO分解产生了无色无味的O2，由于HClO的减少，与氨氮反应的次氯酸量减少，从而降低了氨氮的去除效率。(4)阳极Cl-失电子生成Cl2，Cl2 ?H与水反应生成的HClO将N4氧化为N2，阴极生成H2，从上方导气管排出，故a极32?c3(SO2-c3(SO2-4)4)?c(Ca)23-23-32?c(PO)c(PO)?c(Ca)=44为电源的负极，b极为电源的正极。(5)K== [Ksp(CaSO4)]3Ksp[Ca3(PO4)2] =3.77×1013。 趁热打铁，事半功倍。请老师布置同学们及时完成《配套检测与评估》中的练习第11~13页。 【要点精析】 要 点 精 析 化学平衡 【平衡常数K】 1. K与温度关系 反应的热效应 吸热反应 降温 减小 2. K的应用——判断反应进行的方向 向容器中同时充入反应物和生成物，判断反应进行的方向时，用Q与K的相对大小来判断。 温度变化 K的变化 升温 变大 放热反应 降温 变大 反应的热效应 温度变化 升温 K的变化 减小