(14分)
含硫化合物在工业生产中有广泛的用途。
(1)对于可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<0,下列研究目的和图示相符的是
(填序号)
序号 |
A |
B |
C |
D |
目的 |
压强对平衡的影响 |
温度对转化率的影响 |
增加O2浓度对速率的影响 |
浓度对平衡常数的影响 |
图示 |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
(2)在5000C有催化剂存在的条件下,向容积为2L的甲乙两个密闭容器中均充入2molSO2和1molO2。甲保持容积不变,乙保持压强不变,充分反应后,均达平衡状态,此时SO3的体积分数甲
乙。(填“>”“<”或“="”" )
(3)向2L的甲容器中充入2molSO2、1molO2,测得SO2的平衡转化率与温度的关系如下图所示。
Ⅰ.在T1温度下,反应进行到状态D时,v正 v逆。(填“>”“<”或“="”" )
Ⅱ.T3温度下,平衡时测得反应放出的热量为Q1,在相同温度下若再向容器中通入2molSO2、1molO2,重新达到平衡,测得反应又放出热量Q2 。则下列说法中正确的是 。(填序号)
A.相同温度下新平衡时容器中的压强是原平衡时的两倍
B.Q2一定大于Q1
C.新平衡时SO2的转化率一定大于80%
(4)在甲容器中充入一定量的SO2和1.100molO2,在催化剂作用下加热,当气体的物质的量减少0.315mol时反应达到平衡,此时测得气体压强为反应前的82.5%,则SO2的转化率为 。
(5)若用氢氧化钠溶液吸收SO2气体恰好得到酸式盐,已知该酸式盐溶液呈弱酸性,则溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。(用离子浓度符号表示)
(6)一定温度下,用水吸收SO2气体,若得到pH=5的H2SO3溶液,则溶液中亚硫酸氢根离子和亚硫酸根离子的物质的量浓度之比为 。(已知该温度下H2SO3的电离常数:Ka1=1.0×10-2mol/L,Ka2=6.0×10-3mol/L)
“问题胶囊”事件引发了各方关注和热议,国际食品包装协会秘书长董金狮教授说:“工业明胶中重金属铬的毒性远高于三聚氰胺”。铬是严重的致癌物质,绝不允许含铬废水随意排放。请回答下列问题:
(1)三聚氰胺中N原子的杂化方式是.
(2)酸性溶液中过氧化氢能使Cr2072-生成蓝色的过氧化铬(CrO5,分子结构为),该反应可用来检验Cr2072-的存在。过氧化铬中铬元素的化合价为, 请写出反应的离子方程式:。
(3)一种治理含Cr2072-酸性工业废水的方法是向废水中加入适量的食盐,用铁作电极进行电解,Cr2072-被还原为Cr3+,然后生成Cr(OH)3沉淀除去,以达到排放标准。
①加适量食盐的目的是,与Cr(OH)3沉淀同时生成的沉淀还可能有。
②已知电解后溶液中c(Fe3+)为4.Ox10-13mol.L-1,则溶液中c(Cr3+)浓度为。
(已知KsP[Fe(OH)3]=4.0×10-38; Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31)
工业上一般在密闭容器中采用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH30H(g)
(1)不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。
①该反应△HO,△S0(填“>”或“<”),则该反自发进行(填“一定能”、“一定不能”、“不一定”)
②实际生产条件控制在250℃、l,3×l04kPa左右,选择此压强的理由是。
(2)某温度下,将2molCO和6mOlH2充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)="O.l" mol·L -1。
①该反应的平衡常数K=:
②在其他条件不变的情况下,将容器体积压缩到原来的1/2,与原平衡相比,下列有
关说法正确的是(填序号)。
a.氢气的浓度减少 b.正反应速率加快,逆反应速率也加快
c.甲醇的物质的量增加 d.重新平衡时n(H2)/n(CH30H)增大
③若保持同一反应温度将起始物质改为a mol CO、b mol H2、c mol CH30H,欲使平衡混合物中各组成与原平衡相同,则a、b应满足的关系为,且欲使开始时该反应向逆反应方向进行,c的取值范围是。
碱式碳酸铜[Cu2(OH)2C03]是一种用途广泛的化工原料。工业上可用电子工业中刻蚀线路板的酸性废液(主要成分有FeCl3、CuCl2、FeCl2)制备,其制备过程如下:
查阅资料知,通过调节溶液的酸碱性可使Cu2+、Fe2+、Fe3+生成沉淀的pH如下:
物质 |
Cu(OH)2 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
开始沉淀pH |
6.0 |
7.5 |
1,4 |
沉淀完全pH |
13 |
14 |
3.7 |
(1)氯酸钠的作用是;
(2)调节溶液A的pH范围为,可以选择的试剂是.(填序号)。
a.氨水 b.硫酸铜 c.氢氧化铜 d.碳酸铜
(3)反应B的温度要控制在60℃左右,且保持恒温,可采用的加热方法是;若温度过高,所得蓝绿色沉淀中会有黑色固体出现,黑色固体可能是。
(4)已知滤液中含有碳酸氢钠,写出生成碱式碳酸铜的离子方程式:。
(5)过滤得到的产品洗涤时,如何判断产品已经洗净。
(12分)原子序数小于36的x、Y、z、w四种元素,元素x的原子核外最外层电子数是内层电子数的2倍,元素Y与x同周期,其基态原子占据s轨道的电子数与占据p轨道的电子数相同,z是x的同族相邻元素;w是第Ⅷ族元素中原子序数最小的元素。用元素符号回答下列问题:
(1)X、Y、Z的电负性由小到大的顺序是。
(2) N3一与x、Y形成的一种化合物互为等电子体,则N3一的空间构型为、电子式为。
(3)同为原子晶体的XY2与ZY2中硬度小的是。
(4)X和W所形成的某种晶体结构如图7所示,写出:
①基态W2+离子的价电子排布式;
②该晶体的化学式。
某学生试图用电解法根据电极上析出物质的质量来验证阿伏伽德罗常数的值,其实验方案的要点为:
①用直流电电解氯化铜溶液,所用仪器如图:
②在电流为I A,通电时间为t s后,精确测得某电极上析出的铜的质量为m g.
试回答:
(1)连接这些仪器的正确顺序为:(用图中标注仪器接线柱的英文字母表示,下同)E接________,C接________,________接F.
(2)写出B电极上发生反应的离子方程式________________.G试管中淀粉KI溶液变化的现象为__________________,相应的离子方程式是__________________.
(3)为精确测定电极上析出铜的质量,所必需的实验步骤的先后顺序是________.(选填下列操作步骤的编号)
①称量电解前电极质量
②刮下电解后电极上的铜并清洗
③用蒸馏水清洗电解后电极
④低温烘干电极后称量
⑤低温烘干刮下的铜后称量
⑥再次低温烘干后称量至恒重
(4)已知电子的电荷量为1.6×10-19C.试列出阿伏伽德罗常数的计算表达式:NA=________.