我们知道自然界中的蜘蛛丝和细菌纤维素纤维是典型的纳米纤维。较细的蜘蛛丝直径还不足100纳米,是真正的天然纳米纤维。美国与加拿大的科学家合作,采用蜘蛛基因,利用仿生技术,成功地仿制出人造蜘蛛丝,其强韧性能优于钢材。
(1)纳米纺织材料凭借其内部所特有的小尺寸效应、表面效应等日益受到广大消费者的喜爱。纳米材料的粒子直径在1~100 nm之间。从分散系的角度看应该属于______。
(2)纳米是长度单位,物质的颗粒达到纳米级时,具有不同的性质,如果单质铜制成“纳米铜”时,具有非常强的化学活性,在空气中可以燃烧,下列对“纳米铜”的说法正确的是________(填字母代号)。
A.“纳米铜”与铜片还原性相同
B.“纳米铜”比铜片更易失电子
C.“纳米铜”比铜片的氧化性强
(3)钢铁在人们生活中应用非常广泛,但是钢铁因腐蚀造成的损失全球每年高达7000亿美元,目前钢铁被腐蚀的主要形式是吸氧腐蚀,其正极发生________反应,负极发生的电极反应式为______________________________。为了减少这种腐蚀,生产、生活中常见的有哪些防腐措施:___________________________________________________________________
(至少填两种措施)。
难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)属于“呆矿”,在水中存在如下平衡:
K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s)2Ca2++2K++Mg2++4SO42—+2H2O
为能充分利用钾资源,用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾,工艺流程如下:
(1)滤渣主要成分有________和________以及未溶杂卤石。
(2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K+的原因:_________________________________________________。
(3)“除杂”环节中,先加入________溶液,经搅拌等操作后,过滤,再加入________溶液调滤液pH至中性。
(4)不同温度下,K+的浸出浓度与溶浸时间的关系如图。由图可得,随着温度升高,
①________________________________________________________,
②________________________________________________________。
(5)有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂,则溶浸过程中会发生:CaSO4(s)+CO32—CaCO3(s)+SO42—
已知298 K时,Ksp(CaCO3)=2.80×10-9,
Ksp(CaSO4)=4.90×10-5,求此温度下该反应的平衡常数K(计算结果保留三位有效数字)。
25 ℃时,电离平衡常数:
化学式 |
CH3COOH |
H2CO3 |
HClO |
电离平衡常数 |
1.8×10-5 |
K1 4.3×10-7 K2 5.6×10-11 |
3.0×10-8 |
回答下列问题:
(1)物质的量浓度为0.1 mol·L-1的下列四种物质:a.Na2CO3,b.NaClO,c.CH3COONa,d.NaHCO3;pH由大到小的顺序是______________(填编号);
(2)常温下0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释过程,下列表达式的数据一定变小的是________;
A.c(H+) B. C.c(H+)·c(OH-) D.
(3)体积为10 mL pH=2的醋酸溶液与一元酸HX溶液分别加水稀释至1 000 mL,稀释过程pH变化如图:则HX的电离平衡常数________(填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸的平衡常数;理由是__________________________________________,稀释后,HX溶液中水电离出来的c(H+)________醋酸溶液水电离出来c(H+)(填“大于”、“等于”或“小于”)理由是:____________________________________;
(4)25 ℃时,CH3COOH与CH3COONa的混合溶液,若测得混合液pH=6,则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)=________(填准确数值)。
(1)在100 ℃恒温条件下将0.100 mol的N2O4充入体积为1 L的真空密闭容器中,发生反应:N2O4(g)2NO2(g) ΔH>0。隔一定时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:
t/s c/(mol·L-1) |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
c(N2O4)/(mol·L-1) |
0.100 |
a |
0.5b |
0.4b |
||
c(NO2)/(mol·L-1) |
0 |
0.060 |
b |
c1 |
c2 |
c3 |
请回答下列问题:
①表中a=________,在0~20 s内N2O4的平均反应速率为_______mol·(L·s)-1。
②已知100 ℃时该反应的平衡常数为0.36,则表中b、c1、c2的大小关系为________,c3=________mol·L-1,达到平衡时N2O4的转化率为________________________________。
(2)室温下,把SiO2细粉放入蒸馏水中,不断搅拌,能形成H4SiO4溶液,反应原理如下:
SiO2(s)+2H2O(l)H4SiO4(aq) ΔH
①写出该反应的化学平衡常数K的表达式:____________________________。
②实际上,在地球的深处,由于压强很大,固体、液体都会受到影响。在一定温度下,在10 000 m以下的地球深处,上述反应的方向是________(填“正方向”、“逆方向”或“不移动”),理由是_______________________________。
2012年11月16日,5名男孩被发现死于贵州省毕节市七星关区街头垃圾箱内,经当地公安部门初步调查,5名男孩是因在垃圾箱内生火取暖导致CO中毒而死亡。
(1)CO中毒是由于CO与血液中血红蛋白的血红素部分反应生成碳氧血红蛋白,反应的化学方程式可表示为CO+HbO2O2+HbCO,实验表明,c(HbCO)即使只有c(HbO2)的
,也可造成人的智力损伤。已知t ℃时上述反应的平衡常数K=200,吸入肺部O2的浓度约为1.0×10-2 mol·L-1,若使c(HbCO)小于c(HbO2)的
,则吸入肺部CO的浓度不能超过________mol·L-1。
(2)有如下三个与CO相关的反应:
Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH=Q1,平衡常数K1
Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g) ΔH=Q2,平衡常数为K2
H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=Q3,平衡常数为K3
在不同的温度下K1、K2、K3的数值如下:
T/℃ |
K1 |
K2 |
K3 |
700 |
1.47 |
2.38 |
0.62 |
900 |
2.15 |
1.67 |
请回答下列问题:
①Q1、Q2、Q3的关系式:Q3=________。
②K1、K2、K3的关系式:K3=________,根据此关系式可计算出上表中900 ℃时,K3的数值为________(精确到小数点后两位)。可进一步推断反应H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)为________(填“放”或“吸”)热反应,Q3________0(填“>”、“<”或“=”)。③改变条件使可逆反应H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)已经建立的平衡逆向移动,可采取的措施有________。
A.缩小容器体积 B.降低温度 C.使用催化剂 D.设法增加H2O(g)的量
E.升高温度
(3)在一定条件下,使CO和O2的混合气体13 g充分反应,所得混合气体在常温下与足量的Na2O2固体反应,结果固体增重7 g,则原混合气体中CO的质量是________g。
在1.0 L密闭容器中放入0.10 mol A(g),在一定温度进行如下反应:
A(g)B(g)+C(g)ΔH=+85.1 kJ·mol-1
反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:
时间t/h |
0 |
1 |
2 |
4 |
8 |
16 |
20 |
25 |
30 |
总压强p/100 kPa |
4.91 |
5.58 |
6.32 |
7.31 |
8.54 |
9.50 |
9.52 |
9.53 |
9.53 |
回答下列问题:
(1)欲提高A的平衡转化率,应采取的措施为____________________。
(2)由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率α(A)的表达式为______________。平衡时A的转化率为__________,列式并计算反应的平衡常数K__________________。
(3)①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A),n(总)=________ mol,n(A)=________ mol。
②下表为反应物A浓度与反应时间的数据,计算:a=________。
反应时间t/h |
0 |
4 |
8 |
16 |
c(A)/(mol·L-1) |
0.10 |
a |
0.026 |
0.006 5 |
分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(Δt)的规律,得出的结论是________________________________,由此规律推出反应在12 h时反应物的浓度c(A)为__________ mol·L-1。