在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其平衡常数K与温度t的关系如下表:
T |
700 |
800 |
830 |
1000 |
1200 |
K |
0.6 |
0.9 |
1.0 |
1.7 |
2.6 |
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K= 。
(2)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 (多选扣分)。
a.容器中压强不变 b.混合气体中 c(CO)不变
c.v正(H2)=v逆(H2O) d.c(CO2)=c(CO)
(3)某温度下,平衡浓度符合下式: c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为 ℃。
在此温度下,若该容器中含有1molCO2、 1.2molH2、 0.75molCO、 1.5molH2O,这状态 (是或否)处于平衡状态?若不是,反应向哪个方向进行?
电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度的量。已知如下表数据(25 ℃):
化学式 |
电离平衡常数 |
HCN |
K=4.9×10-10 |
CH3COOH |
K=1.8×10-5 |
H2CO3 |
K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11 |
(1)25 ℃时,等浓度的三种溶液(a.NaCN溶液、b.Na2CO3溶液、c.CH3COONa溶液)的pH由大到小的顺序为________________________________。(填写序号)
(2)25 ℃时,向NaCN溶液中通入少量CO2,所发生反应的化学方程式为_________。
(3)现有浓度为0.02 mol/L的HCN与0.01mol/L NaOH等体积混合后,测得C(Na+)>C(CN-),下列关系正确的是。
A.C(H+)>C(OH-) B.C(H+)<C(OH-)
C.C(H+)+C(HCN) = C(OH-) D.C(HCN)+ C(CN-)=0.01mol/L
(4)浓的Al2(SO4)3溶液和浓的小苏打(NaHCO3)溶液混合可用于灭火,请用离子反应方程式表示灭火的原理________________________________。
(5)已知NaHC2O4水溶液显酸性,请写出该溶液中各离子浓度的大小___________________;质子守恒表达式 ___________________。
(6)H2C2O4溶液和KMnO4酸性溶液可发生反应:H2C2O4+MnO+H+→CO2+Mn2++H2O,若将该反应设计成原电池,请写出原电池的负极的电极反应___________________,反应中每生成标况下4.48LCO2气体,外电路中通过的电子的物质的量为__________mol。
氮元素能形成多种多样的化合物。
(1)己知N2O4 (g)2NO2 (g) ΔH=+57.20 kJ/mol ,t℃时,将一定量的NO2、N2O4,充人一个容器为2L的恒容密闭容器中,浓度随时间变化关系如下表所示:
时间/min |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
c(X)/(mol/L) |
0.2 |
c |
0.6 |
0.6 |
1.0 |
c1 |
c1 |
c(Y)/(mol/L) |
0.6 |
c |
0.4 |
0.4 |
0.4 |
c2 |
c2 |
①c(X)代表 (填化学式)的浓度,该反应的平衡常数K= 。
②20 min时改变的条件是 ;重新达到平衡时,N2O4的转化率将 (填选项前字母)。
a.增大 b.减小 c.不变 d.无法判断
③t℃时,下列情况不能说明该反应处于平衡状态的是 ;
A.混合气体的密度保持不变 B.混合气体的颜色不再变化
C.混合气体的气体压强保持不变 D.N2O4与NO2的物质的量比为10:3
④若反应在t℃进行,某时刻测得n(NO2)="0.6" mol、n(N2O4)=1.2mol,则此时v(正) v(逆)(填 “>”、“<”或“=”)。
(2)已知2N2H4(l)+N2O4(l)="3N2(g)+4H2O(l)" ΔH=" -1225" kJ/mol
化学键 |
N-H |
N-N |
N≡N |
O-H |
键能(kJ/mol) |
390 |
190 |
946 |
460 |
则使1 mol N2O4 (l)完全分解成相应的原子时需要吸收的能量是。
短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置如图所示:B、D最外层电子数之和为12。回答下列问题:
(1)与元素B、D处于同一主族的第2-5周期元素单质分别与H2反应生成1 mol气态氢化物对应的热量变化如下,其中能表示该主族第4周期元素的单质生成1 mol气态氢化物所对应的热量变化是_______(选填字母编号)。
a.吸收99.7kJ b.吸收29.7kJ c.放出20.6kJ d.放出241.8 kJ
(2)DB2通过下列工艺流程可制化工业原料H2DB4和清洁能源H2。
①查得:
化学键 |
H-H |
Br-Br |
H-Br |
键能(kJ/mol) |
436 |
194 |
362 |
试写出通常条件下电解槽中发生总反应的热化学方程式: 。
②根据资料:
化学式 |
Ag2SO4 |
AgBr |
溶解度(g) |
0.796 |
8.4×10-6 |
为检验分离器的分离效果,取分离后的H2DB4溶液于试管,向其中逐滴加入AgNO3溶液至充分反应,若观察到 ,证明分离效果较好。
③在原电池中,负极发生的反应式为 。
④在电解过程中,电解槽阴极附近溶液pH (填“变大”、“变小”或“不变”)。
⑤将该工艺流程用总反应的化学方程式表示为: 。该生产工艺的优点有 (答一点即可)。
(3)溴及其化合物广泛应用于医药、农药、纤维、塑料阻燃剂等,回答下列问题:海水提溴过程中,向浓缩的海水中通入________,将其中的Br-氧化,再用空气吹出溴;然后用碳酸钠溶液吸收溴,溴歧化为Br-和BrO3-,其离子方程式为________________ 。
目前,回收溴单质的方法主要有水蒸气蒸馏法和萃取法等。某兴趣小组通过查阅相关资料拟采用如下方案从富马酸废液(含溴0.27%)中回收易挥发的Br2:
(1)操作X所需要的主要玻璃仪器为 ;反萃取时加入20%的NaOH溶液,其离子方程式为 。
(2)反萃取所得水相酸化时,需缓慢加入浓硫酸,并采用冰水浴冷却的原因是: 。
(3)溴的传统生产流程为先采用氯气氧化,再用空气水蒸气将Br2吹出。与传统工艺相比,萃取法的优点是 。
(4)已知在酸性条件下溴酸盐可发生如下离子反应:
Ⅰ.2BrO+10Cl-+12H+===5Cl2↑+Br2+6H2O;Ⅱ.6BrO+5Cl-+6H+===5ClO+3Br2+3H2O,现将120 mL 0.4 mol·L-1KBrO3溶液和100 mL 0.6 mol·L-1KCl溶液在稀H2SO4中混合,充分反应后,产物KClO3和Cl2的物质的量之比为________。
I.元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素,且原子序数依次增大。已知Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3:4,M原子的最外层电子数与次外层电子数之比为3 :4,且M原子的质子数是Y原子的2倍;N-、Z+、X+离子半径逐渐减小;化合物XN常温下为气体,请回答下列问题:
(1)写出Y、Z、N按原子个数之比1 :1:1形成的化合物的电子式_______________。
(2)写出由X、Y、Z、M、N中某些原子形成的18电子分子和18电子离子发生氧化还原反应的离子方程式:_________________。
(3)上图表示由上述两种元素组成的气体分子在一定条件下的密闭容器中充分反应前后的转化关系,请写出该转化过程的化学方程式:________________。
Ⅱ.A、B、C、D是原子序数均小于20的四种元素。A与B同主族,且能形成BA2、BA3的型分子。B、C、D所形成的简单离子电子层结构相同,且B、C、D离子半径依次减小。请回答下列问题:
(4)D元素在元素周期表中的位置是_____。B与D所形成的化合物的化学键类型为______。
(5)将C单质的水溶液滴加到B与D所形成化合物的水溶液中,其反应的离子方程式为_。