Cu的化合物在生活及科研中有重要作用,不同反应可制得不同状态的Cu2O
(1)科学研究发现纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂。
①在加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2可制备纳米级Cu2O,同时放出N2。当收集的N2体积为3.36L(已换算为标准状况)时,可制备纳米级Cu2O的质量为 ;
②一定温度下,在2 L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.20 mol水蒸气,发生反应:
;测得20 min时O2的物质的量为0.0016 mol,则前20 min的反应速率v(H2O)= ;该温度下,反应的平衡常数表达式K= ;下图表示在t1时刻达到平衡后,只改变一个条件又达到平衡的不同时段内,H2的浓度随时间变化的情况,则t1时平衡的移动方向为 ,t2时改变的条件可能为 ;若以K1、K2、K3分别表示t1时刻起改变条件的三个时间段内的平
衡常数,t3时刻没有加入或减少体系中的任何物质,则K1、K2、K3的关系为 ;
(2)已知:ΔH=-293kJ·mol-1
ΔH=-221kJ·mol-1
请写出用足量炭粉还原CuO(s)制备Cu2O(s)的热化学方程式 ;
(3)用电解法也可制备Cu2O。原理如右上图所示,则阳极电极反应可以表示为 。
FeCl3具有净水作用,但腐蚀设备,而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂,处理污水比FeCl3高效,且腐蚀性小。请回答下列问题:
(1)FeCl3净水的原理是 。FeCl3溶液腐蚀钢铁设备,除H+作用外,另一主要原因是(用离子方程式表示) 。
(2)为节约成本,工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液得到FeCl3。
①若酸性FeCl2废液中c(Fe2+)=2.0×10-2mol·L-1, c(Fe3+)=1.0×10-3mol·L-1, c(Cl-)=5.3×10-2mol·L-1,则该溶液的pH约为 。
②完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式:_____ClO3-+______Fe2++______=_____Cl-+_____Fe3++______
(3)FeCl3在溶液中分三步水解:Fe3++H2OFe(OH)2++H+ K1
Fe(OH)2++H2OFe(OH)2++H+ K2 Fe(OH)++H2O
Fe(OH)3+H+K3
通过控制条件,以上水解产物聚合,生成聚合氧化铁,离子方程式为:
xFe3++yH2OFex(OH)y(3x-y)++yH+,欲使平衡正向移动可采用的方法是(填序号) 。
a.降温 b.加水稀释 c.加入NH4Cl d.加入NaHCO3
t℃时,某NaOH稀溶液中,c(H+)=10-amol/L,c(OH-)=10-bmol/L,已知a+b=12。
(1)该温度下,水的离子积常数Kw= 。
(2)在该温度下,将100mL0.1mol/L的稀硫酸与100mL0.4mol/L的NaOH溶液混合后,溶液的pH= ,此时该溶液中由水电离的c(OH-)= 。
(3)该温度下,若100体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是 。
甲醇是重要的化工原料,又可称为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H2
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H3
化学键 |
H-H |
C-O |
C≡O |
H-O |
C-H |
E/(kJ·mol-1) |
436 |
343 |
1076 |
465 |
413 |
(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:
由此计算△H1= kJ.mol-1,已知△H2=-58kJ.mol-1,则△H3= kJ.mol-1
(2)反应①的化学平衡常数K的表达式为 ;图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为 (填曲线标记字母),其判断理由是 。
(3)合成气的组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图2所示。α(CO)值随温度升高而 (填“增大”或“减小”),其原因是 。
在一定条件下,二氧化硫和氧气发生如下反应:
2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g),△H<0
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式K= 。
(2)降低温度,该反应K值 ,二氧化硫转化率 ,化学反应速度 (以上均填增大、减小或不变)
(3)600℃时,在一密闭容器中,将二氧化硫和氧气混合,反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图,反应处于平衡状态的时间段是 。
(4)据图判断,反应进行至20min时,曲线发生变化的原因是 (用文字表达)。10min到15min的曲线变化的原因可能是 (填写编号)。
a.加了催化剂 b.缩小容器体积
c.降低温度d.增加SO3的物质的量
(1)从能量角度看,断开化学键要 ,形成化学键要 ,一个化学反应是释放能量还是吸收能量取决于 ;水的分解需要吸收热量,试从化学键变化的角度分析原因 。
(2)4克硫粉完全燃烧时放出37kJ热量,该反应的热化学方程式是: 。
(3)现在下列物质:①100℃的纯水;②25℃0.1mol/LHCl溶液;③25℃0.1mol/LKOH溶液;④25℃0.1mol/LBa(OH)2溶液。
这些物质与25℃纯水相比,能促进水的电离的是(填序号,以下同);
能抑制水的电离的是 ;
水电离的c(OH-)水等于溶液中c(OH-)的是 ;
水电离的c(H+)水等于溶液中c(H+)的是 ;
以上可得出一个结论,纯水中加入酸、碱,可 水的电离(填促进、抑制、不影响)