在一固定容积的密闭容器中,进行如下化学反应:
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g);△H=" Q" KJ/mol其化学平衡常数K和温度t的关系如下:
t℃ |
700 |
800 |
850 |
1000 |
1200 |
K |
0.6 |
0.9 |
1.0 |
1.7 |
2.6 |
请回答:
(1)上述反应中Q 0 (选填“>”或“<”)
(2)能判断该反应已达到化学平衡状态的依据是 。
a. 容器中压强不变 b. 反应热不变 c. v正(H2) =v逆(CO) d. CO2的质量分数不变
(3)温度为850℃时,可逆反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)在固定容积的密闭容器中进行,容器内物质的浓度变化如下表:
850℃时物质的浓度(mol/L)的变化
时间(min) |
CO |
H2O |
CO2 |
H2 |
0 |
0.200 |
0.300 |
0 |
0 |
2 |
0.138 |
0.238 |
0.062 |
0.062 |
3 |
c1 |
c 2 |
c 3 |
c 3 |
4 |
c 1 |
c 2 |
c 3 |
c 3 |
5 |
0.116 |
0.216 |
0.084 |
|
6 |
0.096 |
0.266 |
0.104 |
|
①计算:3 min时CO的浓度c 1 = mol/L,H2O (g)的转化率= 。
②反应在4min~5min之间,平衡向逆反应方向移动,可能的原因是 表中5min~6min之间数值发生变化,可能的原因是
a . 增加水蒸气 b. 降低温度 c. 使用催化剂 d. 增加氢气浓度
部分中学化学常见元素原子结构及性质如下表所示:
序号 |
元素 |
结构及性质 |
① |
A |
A单质是生活中的常见金属,它有两种氯化物,相对分子质量相差35.5 |
② |
B |
B原子最外层电子数是内层电子总数的1/5 |
③ |
C |
C是常见化肥的主要元素,单质常温下呈气态 |
④ |
D |
Dm+与Cn-的核外电子排布相同,且Dm+半径在同周期中离子半径最小 |
⑤ |
E |
通常情况下,E没有正化合价,A、B、C、D、F都能与E形成化合物 |
⑥ |
F |
F在周期表中可以排在ⅠA族,也有人提出排在ⅦA族 |
(1)A元素在周期表中的位置为_______________________________________。
(2)B与C形成的化合物的化学式为________,写出此化合物与水反应的化学方程式。
(3)①F与E可以形成原子个数比分别为2∶1、1∶1的两种化合物X和Y,请写出用电子式表示Y形成过程的式子______________________________________。
②F与C组成的两种化合物M和N所含的电子数分别与X、Y相等,则M的水溶液显________性(填写“酸”、“碱”或者“中”),N的结构式为__________________________。
(4)C与E都是较活泼的非金属元素,用化学方程式表明这两种单质的氧化性强弱:_____________。
(5)有人认为B、D的单质用导线连接后插入NaOH溶液中可以形成原电池,你认为是否可以,若可以,试写出负极的电极方程式(若认为不行可不写): ________________。
以铬铁矿(主要成分是FeO·Cr2O3,含少量MgCO3、Al2O3、SiO2等)为原料制取铬酸钠(Na2CrO4)晶体的工艺流程如下:
已知:①+3价Cr在酸性溶液中性质稳定,当pH>9时以形式存在且易氧化;②常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下。
阳离子 |
Fe3+ |
Fe2+ |
Mg2+ |
Al3+ |
Cr3+ |
开始沉淀时的pH |
2.7 |
7.6 |
9.0 |
—— |
—— |
沉淀完全时的pH |
3.7 |
9.6 |
11.0 |
8 |
9(>9溶解) |
(1)流程中两次使用了H2O2,分别写出反应的离子方程式:__________________、_________________。
(2)加入NaOH调节溶液的pH=8时,被除去的离子是________;调节溶液的pH>11时,被除去的离子是________。
(3)“调pH=8”和“调pH>11”中间的“过滤”步骤不能省略,为什么?____________。
(4)流程图中内的操作是______________________。
按要求完成下列填空
Ⅰ.已知:①2C3H8(g)+7O2(g)=6CO(g)+8H2O(l) ΔH=-2741.8kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH="-566" kJ/mol
(1)反应C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)的ΔH=;
(2)C3H8在不足量的氧气里燃烧,生成CO和CO2以及气态水,将所有的产物通入一个固定体积的密闭容器中,在一定条件下发生如下可逆反应:CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+ H2(g) ΔH>0
①下列事实能说明该反应达到平衡的是;
a.体系中的压强不发生变化
b.υ正(H2)=υ逆(CO)
c.混合气体的平均相对分子质量不发生变化
d.CO2的浓度不再发生变化
②在某温度下,反应物的起始浓度分别为:c(CO)=" 1" mol·L-1, c(H2O)="2.4" mol·L-1; 达到平衡后,CO的转化率为60%,该反应在此温度下的平衡常数是;
(3)熔融碳酸盐燃料电池的电解质为Li2CO3和 Na2CO3的混合物,燃料为CO,在工作过程中,电解质熔融液的组成、浓度都不变,写出负极发生的电极反应式。
Ⅱ.氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可用石英与焦炭在高温的氮气流中反应制得:
SiO2+C +N2Si3N4+CO根据题意完成下列各题:
(1)配平上述化学反应方程式。SiO2+C +N2Si3N4+CO
(2)为了保证石英和焦炭尽可能的转化,氮气要适当过量。某次反应用了30mol氮气,反应生成了5mol一氧化碳,则此时混合气体的平均摩尔质量是。
(3)氮化硅陶瓷的机械强度高,硬度接近于刚玉(A12O3),热稳定性好,化学性质稳定。以下用途正确的是。
A.可以在冶金工业上制成坩埚、铝电解槽衬里等设备 |
B.在电子工业上制成耐高温的电的良导体 |
C.研发氮化硅的全陶发动机替代同类型金属发动机 |
D.氮化硅陶瓷的开发受到资源的限制,没有发展前途 |
(14分)绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。下面是以市售铁屑(含少量锡、氧化铁等杂质)为原料生产纯净绿矾的一种方法:
查询资料,得有关物质的数据如下表:
25 ℃时 |
pH值 |
饱和H2S溶液 |
3.9 |
SnS沉淀完全 |
1.6 |
FeS开始沉淀 |
3.0 |
FeS沉淀完全 |
5.5 |
(1)操作Ⅱ中,通入硫化氢至饱和的目的是____________;在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是_______________________________________________________。
(2)操作Ⅳ的顺序依次为蒸发浓缩、冷却结晶、___________________________。
(3)操作Ⅳ得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤,其目的是:①除去晶体表面附着的硫酸等杂质②_____________。
(4)测定绿矾产品中Fe2+含量的方法是:a.称取2.850 g绿矾产品,溶解,在250 mL容量瓶中定容;b.量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中;c.用硫酸酸化的0.010 00 mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00 mL。
①滴定时盛放KMnO4溶液的仪器为________(填仪器名称)。
②判断此滴定实验达到终点的方法是_____________________________________。
③计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为_______________________________。
(12分)Ⅰ.某反应中反应物与生成物有: AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物单质X。
(1)写出反应的化学方程式:__________________________________________________。
(2)根据上述反应可推知________。
a.氧化性:KBrO3>H3AsO4
b.氧化性:H3AsO4>KBrO3
c.还原性:AsH3>X
d.还原性:X>AsH3
Ⅱ.常见的五种盐A、B、C、D、E,它们的阳离子可能是Na+、、Cu2+、Ba2+、Al3+、Ag+、Fe3+,阴离子可能是Cl-、NO3-、SO42-、CO32-,已知:
①五种盐均溶于水,水溶液均为无色。
②D的焰色反应呈黄色。
③A的溶液呈中性,B、C、E的溶液呈酸性,D的溶液呈碱性。
④若在这五种盐的溶液中分别加入Ba(NO3)2溶液,只有A、C的溶液不产生沉淀。
⑤若在这五种盐的溶液中,分别加入氨水,E和C的溶液中生成沉淀,继续加氨水,C中沉淀消失。
⑥把A的溶液分别加入到B、C、E的溶液中,均能生成不溶于稀硝酸的沉淀。请回答:
(3)所含阴离子相同的两种盐的化学式是________________________________。
(4)A的化学式为________,D溶液显碱性的原因是(用离子方程式表示): ______________________。
(5)若要检验B中所含的阳离子,正确的实验方法是_________________________________________。