实验室用Na2SO3固体与70%的硫酸反应制取SO2气体时,可用NaOH溶液或Fe2(SO4)3溶液吸收多余的SO2气体。
(1)用NaOH溶液吸收多余的SO2气体,若两者恰好反应生成Na2SO3溶液,则Na2SO3溶液中各微粒间浓度关系正确的是_______。
A.c(Na+)>c(SO32-)>c(OH-)>c(HSO3-)>c(H+) |
B.c(Na+)=2c(SO32-) + 2c(HSO3-) + 2c(H2SO3) |
C.c(Na+) + c(H+)=2c(SO32-) + c(HSO3-) + c(OH-) |
D.c(H+) + c(HSO3-) + 2c(H2SO3)=c(OH-) |
(2)用Fe2(SO4)3溶液吸收多余的SO2气体,写出SO2与Fe2(SO4)3溶液反应的离子方程式__________
(3)用Fe2(SO4)3溶液吸收SO2气体一段时间后,吸收液中一定存在的离子有H+、Fe2+、SO42-和极少量 的OH-。某同学认为还可能存在其他离子,并提出假设进行实验探究。
①提出合理假设:
假设1:还存在HSO3-、SO32-;
假设2:还存在Fe3+;
假设3:___________________
……
②设计实验方案
实验步骤 |
预期现象和结论 |
步骤1:取少量吸收液于试管中,加稀硫酸酸化,然后再滴入几滴品红溶液; |
现象:________________________________ 结论:假设1不成立; |
步骤2:______________________________ ____________________________________。 |
现象:________________________________ 结论:假设2成立。 |
金属及其化合物在国民经济发展中起着重要作用。
(1)工业上以黄铜矿为原料,采用火法熔炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应:2Cu2O+ Cu2S=6Cu+SO2
该反应的氧化剂是_________,当生成19.2gCu时,反应中转移的电子为_____mol。铜在潮湿的空气中能发生吸氧腐蚀而生成(碱式碳酸同)。该过程负极的电极反应式_______________。
(2)钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(分别作为两个电极的反应物,固体
陶瓷(可传导
)为电解质,其原理如图所示:
①根据下表数据,请你判断该电池工作的适宜温度应控制在_______。
②放电时,电极A为____极,S发生_______反应。
③放电时,内电路中的的移动方向为_______(填“从A到B”或“从B到A”)。
④充电时,总反应为Na所在电极与直流电源_______极相连,阳极的电极反应式为________.
以化学反应原理为依据,以实验室研究为基础,可以实现许多化工生产。
I分解水制取氢气的工业制法之一是“硫-碘循环法”,主要涉及下列反应:
(1)分析上述反应,下列判断正确的是____。
a. 循环过程中产生1的同时产生
b. 反应①中还原性比
强
c. 循环过程中需补充
d. 反应③易在常温下进行
(2)在一定温度下,向2L密闭容器中加入,发生反应②.物质的量随时间的变化如图所示。
内的平均反应速率
的转化率=_______
(3)恒温恒容条件下,硫发生转化的反应过程和能量关系如图所示。
请回答下列问题:
①写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式_______;
②恒温恒容时,和
充分反应,放出热量的数值比
_____(填“大”、“小”或“相等”)
II.氮化硅()是一种新型陶瓷材料,工业上有石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得:
(1)该反应平衡常数的表达式为K=_______.升高温度,其平衡常数_________(填“增大”、“减少”或“不变”)。
(2)该化学反应速率与反应时间的关系如图所示时引
起突变的原因是_____,
引起变化的因素是_____,
时引
小变化、
大变化的原因是_________.
物质A ~ G有下图所示转化关系部分反应物、生成物未列出)。其中A为某金属矿的主要成分,经过一系列反应可得到气体B和固体C。单质C可与E的浓溶液发生反应,G为砖红色沉淀。
请回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:B___________、G___________。
(2)反应②的化学方程式是__________________________________________________。
(3)利用电解可提纯C物质,现以碱性锌锰电池为外电源,在该电解反应中电解质溶液是_______________,阳极物质是______________。MnO2是碱性锌锰电池的正极材料,电池放电时,正极的电极反应式为_____________________________________________。
(4)将0.20 mol B和0.10 mol O2充入一个固定容积为5 L的密闭容器中,在一定温度并有催化剂存在下,进行反应①,经半分钟后达到平衡,测得容器中含D 0.18 mol,则vO(2)== ______________mol/L·min);若温度不变,继续通入0.20 mol B和0.10 mol O2,则平衡________________移动填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”),再次达到平衡后,________mol < nD) < ________mol。
(5)写出FG转化过程中,甲醛参与反应的化学方程式:_______________________________。
目前,“低碳经济”备受关注,CO2的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题。试运用所学知识,解决下列问题:
(1)已知某反应的平衡表达式为:它所对应的化学反应为:。
(2)—定条件下,将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器中,发生(1)中反应:其相关数据如下表所示:
容器 |
容积/L |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需时间/min |
|
C(s) |
H2O(g) |
H2(g) |
||||
甲 |
2 |
T1 |
2 |
4 |
3.2 |
8 |
乙 |
1 |
T2 |
1 |
2 |
1.2 |
3 |
①T1℃时,该反应的平衡常数K=
②乙容器中,当反应进行到1.5min时,H2O(g)的物质的量浓度(填选项字母)。
A.=0.8mol·L-1B.=1.4mol·L-1
C.<1.4mol·L-1D.>1.4mol·L-1
③丙容器的容积为1L,T1℃时,按下列配比充入C(s)、H2O(g)、CO2(g)和H2(g), 达到平衡时各气体的体积分数与甲容器完全相同的是(填选项字母)。
A.0.6mol1.0mol0.5mol1.0mol
B.0.6mol2.0mol0mol0mol
C.1.0mol2.0mol1.0mol2.0mol
D.0.25mol0.5mol0.75mol1.5mol
(3)将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为:
2CO2(g) + 6H2(g)CH3OCH3(g) + 3H2O(g)
已知一定压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率见下表:
投料比[n(H2) / n(CO2)] |
500 K |
600 K |
700 K |
800 K |
1.5 |
45% |
33% |
20% |
12% |
2.0 |
60% |
43% |
28% |
15% |
3.0 |
83% |
62% |
37% |
22% |
①该反应的焓变△H0,熵变△S0(填>、<或=)。
②用甲醚作为燃料电池原料,在碱性介质中该电池负极的电极反应式。
若以1.12 L·min-1(标准状况)的速率向该电池中通入甲醚(沸点为-24.9 ℃),用该电池电解500 mL 2 mol·L-1 CuSO4溶液,通电0.50 min后,理论上可析出金属铜g。
CO2和CH4是两种重要的温室气体.通过CH4和CO2反应可以制造价值更高的化学品。
(1)25℃时.以镍合金为催化剂,向4L容器中通人6 mol CO2,4mol CH4,发生反应:
CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)平衡体系中各组分的浓度为:
①在该条件下达平衡时,CH4的转化率为____________.
②已知①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O (g)ΔH= -890.3KJ/mol
②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH= +2.8KJ/mol
③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH= -566.0KJ/mol
求反应CO2(g)+ CH4(g)2CO(g) +2H2(g)的ΔH=___________KJ/mol
(2)用Cu2Al2O4做催化剂,一定条件下发生反应:CO2+CH4(g)CH3COOH温度与催化剂的催化效率和乙酸的生成速率如图,请回答下列问题:
①250-3000C时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是。
②为提高上述反应CH4的转化率,可采取的措施有(写2条)。
(3)Li4SiO4可用于吸收、释放CO2,原理是,5000C时CO2与Li2SiO4接触生成Li2CO3;平衡后加热至7000C ,反应逆向进行,放出CO2,Li4SiO4再生,将该原理用化学方程式表示(请注明正反应方向和逆反应方向的条件):。
(4)钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物.多孔固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质,其反应原理如下图所示:
①根据下表数据,请你判断该电池工作的适宜温度应控制在范围内(填字母序号)。
②放电时电极A为极。
③充电时,总反应为Na2Sx="2Na+xS" (3<x<5).则阳极的电极反应式为。