平衡指的是两个相反方向的变化最后所处的运动状态;中学阶段涉及的平衡有气体可逆反应的平衡、酸碱电离平衡、水解平衡及沉淀-溶解平衡等。
(1)现有容积为1 L的恒温恒容密闭容器,向其中加入2 mol A气体和2 mol B气体后发生如下反应:A(g)+B(g) C(g) △H=-a kJ·mol-1,20s后,反应达到平衡状态,生成1 mol C气体,放出热量Q1kJ。回答下列问题。
①20s内B气体的平均化学反应速率为___________。
②下列各项中能说明该反应已经达到平衡状态的有。
A.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
B.消耗1molA的同时消耗1molB
C.容器中气体的密度不随时间而变化
D.C的体积分数不随时间而变化
③保持容器温度和容积不变,若开始时向容器中加入2molC气体,反应达到平衡时,吸收热量Q2kJ,则Q1 与Q2的相互关系正确的是____________(填字母)。
(A)Q1 + Q2 = 2a(B) Q1 + 2Q2 < 2a(C)Q1 + 2Q2 > 2a(D)Q1 + Q2 < a
④在原平衡基础上,保持容器温度和容积不变,向容器中再通入bmolA气体,,重新达平衡后,B气体的转化率为60%,则b=。
(2)亚磷酸(H3PO3)是二元酸,与足量NaOH溶液反应生成Na2HPO3。
25℃时H3PO3H++H2PO的电离常数Ka=8.0×10-3 mol·L-1,该温度下NaH2PO3
水解反应的平衡常数Kh=mol·L-1。亚磷酸钠具有强还原性,可使碘水褪色。若向NaH2PO3溶液中加入少量I2,则溶液中将(填“变大”“变小”“不变”)。
(3)下图为某温度下,PbS(s)、ZnS(s)、FeS(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,溶液的S2-浓度、金属阳离子浓度变化情况。
如果向三种沉淀中滴加盐酸,最先溶解的是(填化学式)。向新生成的ZnS浊液中滴入足量含相同浓度的Pb2+、Fe2+的溶液,振荡后,ZnS沉淀会转化为(填化学式)沉淀。
硼镁泥是一种工业废料,主要成份是MgO(占40%),还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质,以此为原料制取的硫酸镁,可用于印染、造纸、医药等工业。从硼镁泥中提取MgSO4·7H2O的流程如下:
根据题意回答下列问题:
(1)实验中需用1 mol·L-1的硫酸80mL,若用98%的浓硫酸来配制,除量筒、玻璃棒外,还需要的玻璃仪器有。
(2)加入的NaClO可与Mn2+反应产生MnO2沉淀,该反应的离子方程式:。
(3)在调节pH=5~6之前,还有一种离子也会被NaClO氧化,该反应的离子方程式为:。
(4)如何检验滤液中Fe3+是否被除尽,简述检验方法。
(5)已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表:
温度(℃) |
40 |
50 |
60 |
70 |
MgSO4 |
30.9 |
33.4 |
35.6 |
36.9 |
CaSO4 |
0.210 |
0.207 |
0.201 |
0.193 |
“除钙”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去,根据上表数据,简要说明主要操作步骤、。
(6)如果提供的硼镁泥共100 g,得到的MgSO4·7H2O 196.8 g,则MgSO4·7H2O的产率为。
铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题:
(1)黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为:
3FeS2+8O26SO2+Fe3O4,若3 mol FeS2参加反应转移mol电子。
(2)氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂,反应的离子方程式为;腐蚀废液回收得到金属铜还需要的试剂为。
(3)与明矾相似,硫酸铁也可用作絮凝剂,在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去,其原因是。
(4)下表中,对陈述I、II及其有无因果关系的判断,都正确的是_____(填字母)
选项 |
陈述I |
陈述II |
判断 |
A |
铁是地壳中含量最高的金属元素 |
铁是人类最早使用的金属材料 |
I对;II对;有 |
B |
常温下铁与稀硫酸反应生成氢气 |
高温下氢气能还原氧化铁生成铁 |
I对;II对;无 |
C |
铁属于过渡金属元素 |
铁和铁的某些化合物可以用作催化剂 |
I错;II对;无 |
D |
铁在空气中表面生成致密氧化膜 |
可用铁罐储存运输浓硫酸、浓硝酸 |
I对;II对;有 |
工业上以粗食盐(含有少量Ca2+、Mg2+杂质)、氨、石灰石等为原料,可以制备Na2CO3。其过程如下图所示。
请回答:
(1)在处理粗盐水的过程中,可加入石灰乳和纯碱作为沉淀剂,则所得滤渣的成分除过量的沉淀剂外还有。
(2)将CaO投入含有大量的NH4Cl的母液中,能生成可循环使用的NH3,该反应的化学方程式是。
(3)向饱和食盐水中首先通入的气体是,过程Ⅲ中生成NaHCO3晶体的反应的化学方程式是。
(4)碳酸钠晶体失水的能量变化示意图如下:
Na2CO3·H2O (s) 脱水反应的热化学方程式是。
(5)产品纯碱中常含有NaCl。取a g混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b g固体。则该产品中Na2CO3的质量分数是。
(6)熔融Na2CO3可作甲烷——空气燃料电池的电解质,该电池负极的反应式是。
空气质量与我们的健康息息相关,目前我国通过监测6项污染物的质量浓度来计算空气质量指数(AQI),SO2、NO2和CO是其中3项中的污染物。
(1)人们曾经使用铅室法生产硫酸,其主要反应为:SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)
①若已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=a kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH=b kJ·mol-1
则SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH=kJ·mol-1。
②一定温度下,向固定体积为2 L的密闭容器中充入SO2和NO2各1 mol,发生如下反应:SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)。下列事实中不能说明该反应达到平衡状态的是(选填序号)。
a.体系压强保持不变
b.混合气体的颜色保持不变
c.NO的物质的量保持不变
d.每生成1 mol SO3的同时消耗1 mol NO2
③测得②中反应5 min末到达平衡,此时容器中NO与NO2的体积比为3:1,则这段时间内SO2的反应速率υ(SO2)=,此反应在该温度下的平衡常数K=。
(2)甲醇日趋成为重要的有机燃料,通常利用CO和H2合成甲醇,其反应的化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。今在一容积可变的密闭容器中,充有10 mol CO和20 mol H2,用于合成甲醇。CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(P)的关系如图所示:
①上述合成甲醇的反应为反应(填“放热”或“吸热”)。
②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为。