在一个容积为2L的密闭容器中,加入0.8mol的A2气体和0.6molB2气体,一定条件下发生如下反应:A2(g)+B2(g)2AB(g)△H<0,反应中各物质的浓度随时间的变化情况如图所示。
(1)在上述反应达到平衡后,第4min时,若将容器的体积快速扩大一倍(其他条件不变),请在图中画出4min~5min的AB浓度的变化线。
(2)在相同条件下,若开始时向此容器中加入的A2(g)、B2(g)和AB(g)的物质的量分别为0.4mol、0.2mol、0.8mol。则反应向 反应方向进行(填“正”或“逆”)。判断依据是 。反应达到平衡后,各物质的体积分数与原平衡相比___________(填序号)
①A2、B2减小,AB增大 ②A2、B2增大,AB减小 ③均不变 ④无法确定
(14分)尿素是蛋白质代谢的产物,也是重要的化学肥料。工业合成尿素反应如下:
2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)
(1)在一个真空恒容密闭容器中充入CO2和NH3发生上述反应合成尿素,恒定温度下混合气体中的氨气含量如图所示。
A点的正反应速率v正(CO2)_______B点的逆反应速率v逆(CO2)(填“>”、“<”或“=”);
氨气的平衡转化率为________________________。
(2)氨基甲酸铵是合成尿素的一种中间产物。将体积比为2:1的NH3和CO2混合气体充入一个容积不变的真空密闭容器中,在恒定温度下使其发生下列反应并达到平衡:2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s)
将实验测得的不同温度下的平衡数据列于下表:
温度(℃) |
15.0 |
20.0 |
25.0 |
30.0 |
35.0 |
平衡气体总浓度 (10-3mol/L) |
2.4 |
3.4 |
4.8 |
6.8 |
9.4 |
①关于上述反应的焓变、熵变说法正确的是。
A.∆H<0, ∆S<0B.∆H>0, ∆S<0
C.∆H>0, ∆S>0D.∆H<0, ∆S>0
②关于上述反应的平衡状态下列说法正确的是________________
A.分离出少量的氨基甲酸铵,反应物的转化率将增大
B.平衡时降低体系温度,CO2的体积分数下降
C.NH3的转化率始终等于CO2的转化率
D.加入有效的催化剂能够提高氨基甲酸铵的产率
③氨基甲酸铵极易水解成碳酸铵,酸性条件水解更彻底。将氨基甲酸铵粉末逐渐加入1 L0.1 mol/L的盐酸溶液中直到pH=7(室温下,忽略溶液体积变化),共用去0.052 mol氨基甲酸铵,此时溶液中几乎不含碳元素。此时溶液中c(NH4+)=;
NH4+水解平衡常数值为。
(3)化学家正在研究尿素动力燃料电池,尿液也能发电!用这种电池直接去除城市废水中的尿素,既能产生净化的水又能发电。尿素燃料电池结构如图所示,写出该电池的负极反应式:。
脱去冶金工业排放烟气中SO2的方法有多种。
(1)热解气还原法。已知CO还原SO2生成S(g)和CO2过程中,每转移1mol电子需吸收2.0 kJ的热量,则该反应的热化学方程式为。
(2)离子膜电解法。利用硫酸钠溶液吸收SO2,再用惰性电极电解。将阴极区溶液导出,经过滤分离硫磺后,可循环吸收利用,装置如图1所示,则阴极的电极反应式为,阳极产生气体的化学式为。
(3)氧化锌吸收法。配制ZnO悬浊液(含少量MgO、CaO),在吸收塔中封闭循环脱硫,发生的主要反应为ZnO+SO2 = ZnSO3(s),测得pH、吸收效率η随时间t的变化如图2所示。
①该反应常温能自发进行的原因是。
②纯ZnO的悬浮液pH约为6.8,结合图2和图3,下列说法正确的是。
A.向ZnSO3与水混合体系中加稀硫酸,硫元素会以SO2形式逸出
B.pH-t曲线ab段发生的主要反应为ZnO+SO2=ZnSO3
C.pH-t曲线cd段发生的主要反应为ZnSO3+SO2+H2O =" Zn" (HSO3)2
D.pH=7时,溶液中c(SO32-) = c(HSO3-)
③为提高SO2的吸收效率η,可采取的措施为。
A.增大悬浊液中ZnO的量
B.适当提高单位时间内烟气的循环次数
C.调节溶液的pH至6.0以下
软锰矿(主要成分为Mn02)可用于制备锰及其化合物。
(1)早期冶炼金属锰的一种方法是先缎烧软锰矿生成Mn304,再利用铝热反应原理由Mn3O4
制备锰。该铝热反应的化学方程式为
(2)现代冶炼金属锰的一种工艺流程如下图所示:
①软锰矿还原浸出的反应为:
该反应中,还原剂为。写出一种能提高还原浸出速率的措施:
②滤液1的pH(填“>”“<”或“=”)MnS04浸出液的pH.
③加入MnF2的目的是除去(”)。
(3)由MnS04制取MnC03。
往MnS04溶液中加人NH4HC03溶液,析出MnC03沉淀并逸出C02气体,该反应的离子方程式为;若往MnS04溶液中加人(NH4)2C03溶液,还会产生Mn(OH) 2,可能的原因有:,
t℃时,该反应的平衡常数K=(填数值)。
【化学——选修2:化学与技术】
(1)我国某地区已探明蕴藏有丰富的赤铁矿(主要成分为Fe2O3,还含有SiO2等杂质)、煤矿、石灰石和黏土。拟在该地区建设大型炼铁厂。
①随着铁矿的开发和炼铁厂的建立,需要在该地区相应建立焦化厂、发电厂、水泥厂等,形成规模的工业体系。据此确定图中相应工厂的名称:
A.________, | B.________, | C.________, | D.________; |
②以赤铁矿为原料,写出高炉炼铁中得到生铁和产生炉渣的化学方程式:______________。
(2)玻璃钢可由酚醛树脂和玻璃纤维制成。
①酚醛树脂由酚醛和甲醛缩聚而成,反应有大量热放出,为防止温度过高,应向有苯酚的反应釜_______地加入甲醛,且反应釜应装有________装置。
②玻璃钢中玻璃纤维的作用是______。玻璃钢具有等优异性能(写出两点即可)。
③下列处理废旧热固性酚醛塑料的做法合理的是________。
a.深埋b.粉碎后用作树脂填料
c.用作燃料d.用有机溶剂将其溶解,回收树脂
(3)工业上主要采用氨氧化法生产硝酸,如图是氨氧化率与氨-空气混合气中氧氨比的关系。其中直线表示反应的理论值;曲线表示生产实际情况。当氨氧化率达到100%,理论上r[n(O2)/n(NH3)]=_____,实际生产要将r值维持在1.7~2.2之间,原因是__________________________________________。
[化学——选修2:化学与技术]水是一种重要的自然资源,是人类赖以生存不可缺少的物质,水质优劣直接影响人体健康。请回答下列问题:
(1)某贫困山区,为了寻找合适的饮用水,对山上的泉水进行了分析化验,结果显示,水中主要含Ca2+、Mg2+、Cl-和SO42-。则该硬水属于________(填“暂时”或“永久”)硬度,若要除去Ca2+、Mg2+,可以往水中加入石灰和纯碱,试剂加入时先加________后加________。
(2)我国规定饮用水的硬度不能超过25度。硬度的表示方法是:将水中的Ca2+和Mg2+都看作Ca2+,并将其折算成CaO的质量,通常把1升水中含有10 mg CaO称为1度。某化学实验小组对本地区地下水的硬度进行检测。
实验中涉及的部分反应:
M2+(金属离子)+EBT-(铬黑T)===MEBT+
蓝色酒红色
M2+(金属离子)+Y4-(EDTA)===MY2-
MEBT++Y4-(EDTA)===MY2-+EBT-(铬黑T)
实验过程:
①取地下水样品25.00 mL进行预处理。写出由Mg2+引起的暂时硬度的水用加热方法处理时所发生反应的化学方程式:_______________________________________。
②预处理的方法是向水样中加入浓盐酸,煮沸几分钟,煮沸的目的是_______________________。
③将处理后的水样转移到250 mL的锥形瓶中,加入氨水—氯化铵缓冲溶液调节pH为10,滴加几滴铬黑T溶液,用0.010 00 mol·L-1的EDTA标准溶液进行滴定。滴定终点时共消耗EDTA溶液15.00 mL,则该地下水的硬度为______________。
(3)某工业废水中含有CN-和Cr2O等离子,需经污水处理达标后才能排放,污水处理厂拟用下列流程进行处理:
回答下列问题:
①流程②中,反应后无气体放出,该反应的离子方程式为_______。
②含Cr3+废水需进一步处理,请你设计一个处理方案:_______。