已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:
温度/℃ |
700 |
800 |
830 |
1000 |
1200 |
平衡常数 |
1.7 |
1.1 |
1.0 |
0.6 |
0.4 |
请回答下列问题:
(1)该反应平衡常数表达式为K=______ ;ΔH___0(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)830 ℃时,向一个5 L的密闭容器中充入0.20 mol的A和0.80 mol的B,若测得反应初始至6 S内A的平均反应速率v(A)=0.003 mol · L-1· S-1,则6 S时c(A)=______ mol·L-1;C的物质的量为______ mol 。
(3)在与(2)相同的温度、容器及A、B配比下反应经一段时间后达到平衡,此时A的转化率为______;如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气,则平衡时A的转化率______ (选填“增大”、“减小”、“不变”)。
(4)判断该反应是否达到平衡的依据为______(填正确选项的字母)。
a.压强不随时间改变 b.气体的密度不随时间改变
c.c(A)不随时间改变 d.单位时间里生成C和D的物质的量相等
(5)1200 ℃时反应C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常数的值为______ 。
Ⅰ.在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(1)加入少量硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是;
(2)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有(答两种);
(3)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,某学习小组设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
实验 混合溶液 |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
4 mol·L-1H2SO4/ mL |
30 |
V1 |
V2 |
V3 |
V4 |
V5 |
饱和CuSO4溶液 / mL |
0 |
0.5 |
2.5 |
5 |
V6 |
20 |
H2O / mL |
V7 |
V8 |
V9 |
15 |
10 |
0 |
请完成此实验设计,其中:V2 V5 =, V6=,V8=;
(第一空填“>”、“<”或“=”;后三空填具体数值)
Ⅱ.常温下,某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,HA和NaOH的浓度以及混合后溶液的pH如下表:
组别 |
c(HA)/mo1·L-1 |
c(NaOH)/mo1·L-1 |
混合液pH |
甲 |
c |
0.2 |
pH = 7 |
乙 |
0.2 |
0.1 |
pH>7 |
丙 |
0.1 |
0.1 |
pH = 9 |
请回答下列问题:
(4)仅从甲组情况分析,c是否一定等于0.2 ?(选填“是”或“否”)。
(5)分析乙组实验数据,HA是酸(选填“强”或“弱”)。该混合液中离子浓度由大到小的顺序是。
(6)丙组所得混合液中由水电离出的c(OH-) =mo1·L-1。
Ⅰ.钢铁工业是国家工业的基础。请回答钢铁腐蚀、防护过程中的有关问题。
请写出钢铁在碱性、潮湿的环境下发生电化学腐蚀正极的电极反应式:;
下列哪个装置示意图可防止铁棒被腐蚀。
Ⅱ.某小组为研究电化学原理,设计如下图装置。请回答下列问题:
(1)a和b不连接时,铁片上发生反应的离子方程式为,此时能量转化形式主要是化学能转化为能。
(2)a和b用导线连接时,外电路中的电子是从电极流出(填“Fe”或“Cu”),(填Cu2+ 或SO42-)离子朝负极移动,Cu极所发生反应的电极反应式为。
(3)现在要在铁片上镀一层金属铜,则a极要和直流电源的(填“正极”或“负极”)连接;此时铜片上发生的电极反应式为。
欲探究某矿石可能是由FeCO3、SiO2、Al2O3中的一种或几种组成,探究过程如下图所示。已知:碳酸不能溶解Al(OH)3沉淀。
(1)Si在周期表中的位置是。
(2)下列说法正确的是。
a.酸性:H2CO3>H2SiO3 |
b.原子半径:O<C<Si<Al |
c.稳定性:H2O>CH4>SiH4 |
d.离子半径:O2-<Al3+ |
(3)该矿石的组成是,滤渣和NaOH溶液反应的离子方程式是。
(4)该矿石和1 molL-1HNO3反应的离子方程式。
(5)工业上依据上述实验原理处理该矿石,将反应池逸出的气体与一定量的O2混合循环通入反应池中,目的是;若处理该矿石2.36×103 kg,得到滤渣1.2×103 kg,理论上至少需要1 molL-1 HNO3的体积为L。
高炉炼铁是冶炼铁的主要方法,发生的主要反应为:
Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) ΔH = a kJ mol-1
(1)已知:①Fe2O3(s)+3C(石墨) = 2Fe(s)+3CO(g)ΔH1 =" +" 489.0 kJ mol-1
②C(石墨)+CO2(g) = 2CO(g)ΔH2 =" +" 172.5 kJ mol-1
则a = kJ mol-1。
(2)冶炼铁反应的平衡常数表达式K = ,温度升高后,K值 (填“增大”、“不
变”或“减小”)。
(3)在T℃时,该反应的平衡常数K=64,在2L恒容密闭容器甲和乙中,分别按下表所示加入物质,反应经过一段时间后达到平衡。
Fe2O3 |
CO |
Fe |
CO2 |
|
甲/mol |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
乙/mol |
1.0 |
2.0 |
1.0 |
1.0 |
①甲容器中CO的平衡转化率为 。
②下列说法正确的是 (填字母)。
a.若容器内气体密度恒定时,标志反应达到平衡状态
b.甲容器中CO的平衡转化率大于乙的
c.甲、乙容器中,CO的平衡浓度之比为2∶3
d.增加Fe2O3可以提高CO的转化率
(4)采取一定措施可防止钢铁腐蚀。下列装置中的烧杯里均盛有等浓度、等体积的NaCl溶液。
①在a~c装置中,能保护铁的是 (填字母)。
②若用d装置保护铁,X极的电极材料应是 (填名称)。
海水资源的利用具有广阔前景。海水中主要离子的含量如下:
成分 |
含量/(mgL-1) |
成分 |
含量/(mgL-1) |
Cl- |
18980 |
Ca2+ |
400 |
Na+ |
10560 |
HCO3- |
142 |
SO42- |
2560 |
Br- |
64 |
Mg2+ |
1272 |
(1)电渗析法淡化海水示意图如图所示,其中阴(阳)离子交换膜仅允许阴(阳)离子通过。
①阳极主要电极反应式是。
②在阴极附近产生少量白色沉淀,其成分有和CaCO3,生成CaCO3的离子方程式是。
③淡水的出口为(填“a”、“b”或“c”)。
(2)利用海水可以提取溴和镁,提取过程如下:
①提取溴的过程中,经过2次Br-→Br2转化的目的是,吸收塔中发生反应的离
子方程式是。用平衡移动原理解释通空气的目的是。
②从MgCl2溶液中得到MgCl2·6H2O晶体的主要操作是、过滤、洗涤、干燥。
③依据上述流程,若将10 m3海水中的溴元素转化为工业溴,至少需要标准状况下Cl2的体积为L(忽略Cl2溶解)。