(11分)高炉炼铁过程中发生的主要反应为:
温度/℃ |
1 000 |
1 150 |
1 300 |
平衡常数 |
4.0 |
3.7 |
3.5 |
Fe2O3(s)+CO(g)
Fe(s)+CO2(g).该反应在不同
温度下的平衡常数如下:请回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式K= ,
ΔH 0(填“>”、“<”或“=”);
(2)在一个容积为10 L的密闭容器中,1 000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol,反应经过10min后达到平衡.求该时间范围内反应的平均反应速率v(CO2)= ,CO的平衡转化率= ;
(3)欲提高(2)中CO的平衡转化率,可采取的措施是( )
A减少Fe的量 B增加Fe2O3的量 C.移出部分CO2 D.提高反应温度
E.减小容器的容积 F.加入合适的催化剂
【改编】Ⅰ.M、A、B、C、D、E均为短周期主族元素,A的最外层电子数是M的4倍,A、B、C、D、E、F在周期表中位置如图所示。(请用化学用语作答)
A |
B |
C |
D |
E |
F |
(1)A在周期表中的位置 。
(2)D、E、F三种元素形成的简单离子半径由大到小的顺序为 。
(3)由M、B、C三种元素以原子个数比4:2:3形成化合物Q,Q中所含化学键类型有 。检验该化合物中阳离子的方法是 。(用离子方程式表示)。
(4)B与C可组成质量比为7:16的三原子分子,该分子释放在空气中其化学作用可能引发的后果有 。
①酸雨 ②温室效应 ③光化学烟雾 ④臭氧层破坏
Ⅱ.一定条件下,2X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s)。
(5)若反应在一定温度的恒容条件下进行,按下表数据投料,反应达到平衡状态,数据如下:
物质 |
X |
Y |
Z |
W |
起始投料/ mol |
2 |
1 |
2 |
0 |
平衡时物质的量 |
0.2 |
则平衡时容器的压强与原来压强的比值为________,X的转化率为__________。
(8分)用下面的原子或离子结构示意图的编号(A、B、C、D)填空:
(1)核外电子层排布相同的是__________和___________;
(2)属于同种元素的是__________和__________;
(3)属于金属元素的是____________________;
(4)写出D参加化学反应后所得离子的结构示意图___ ____。
铅蓄电池是常用的化学电源,其电极材料分别是Pb和PbO2,电解液为稀硫酸。放电时,该电池总反应式为:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。请根据上述情况判断:
(1)该蓄电池的负极材料是_________,放电时发生_________(填“氧化”或“还原”)反应。
(2)该蓄电池放电时,电解质溶液的酸性_________(填“增大”、“减小”或“不变”),电解质溶液中阴离子移向_________(填“正”或“负”)极。
(3)已知硫酸铅为不溶于水的白色沉淀,生成时附着在电极上。试写出该电池放电时,正极的电极反应_______________________________________(用离子方程式表示)。
(4)氢氧燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度高于铅蓄电池。若电解质为KOH溶液,则氢氧燃料电池的负极反应式为___________________。该电池工作时,外电路每流过1×103 mol e-,消耗标况下氧气_________m3。
(1)元素M 的离子与NH4+所含电子数和质子数均相同,则M的原子结构示意图为 。
(2)硫酸铝溶液与过量氨水反应的离子方程式为 。
(3)能证明Na2SO3溶液中存在SO32-+H2OHSO3-+OH-水解平衡的事实是 (填序号)。
A.滴人酚酞溶液变红,再加人H2SO4溶液后红色退去
B.滴人酚酞溶液变红,再加人氯水后红色退去
C.滴人酚酞溶液变红,再加人BaCl2溶液后产生沉淀且红色退去
(4)元素X、Y在周期表中位于向一主族,化合物Cu2X和Cu2Y 可发生如下转化(其中D 是纤维素水解的最终产物):
①非金属性X Y(填“>”或“<”)
②Cu2Y与过量浓硝酸反应有红棕色气体生成,化学方程式为 。
(5)在恒容绝热(不与外界交换能量)条件下进行2A ( g ) + B ( g)2C ( g ) + D ( s)反应,按下表数据投料,反应达到平衡状态,测得体系压强升高。简述该反应的平衡常数与温度的变化关系:
物质 |
A |
B |
C |
D |
起始投料/mol |
2 |
1 |
2 |
0 |
直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2,
(1)用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应: 。
(2)在钠碱循环法中,Na2SO3溶液作为吸收液,可由NaOH溶液吸收SO2制得,该反应的离子方程式是 。
(3)吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO3²﹣):n(HSO3﹣)变化关系如下表:
n(SO₃²﹣):n(HSO₃﹣) |
91:9 |
1:1 |
1:91 |
pH |
8.2 |
7.2 |
6.2 |
①上表判断NaHSO3溶液显 性,用化学平衡原理解释: 。
②当吸收液呈中性时,溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母): 。
a.c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-),
b.c(Na+)> c(HSO3-)> c(SO32-)>c(H+)=c(OH-)
c.c(Na+)+c(H+)= c(SO32-)+ c(HSO3-)+c(OH-)
(4)当吸收液的pH降至约为6时,需送至电解槽再生。再生示意图如下:
①HSO3-在阳极放电的电极反应式是 。
②当阴极室中溶液pH升至8以上时,吸收液再生并循环利用。简述再生原理: 。