可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+ qD(g)△H="a" KJ/mol,反应时间与C%(产物C的体积分数)函数关系如图13所示。
(1)据上述信息试比较下列大小关系:P1_______ P2,T1_______T2,△H_____0,△S_____0(增色填“﹥”“﹤”或“=”),图丙中使用催化剂的是_______反应线。
(2)该反应在_______(填“高温”或“低温”)下能自发进行。
(3)当该反应在两个体积相等的恒容密闭容器中进行反应时,如图:
请分析丙容器和丁容器达到平衡时C%(产物C的体积分数)是否可能相等,_____ (填“能”或“不能”),其原因是_____ _____ _____ 。
(4)假设第(3)问中,图中物质的量不变,在相同温度下达到平衡时丁中A、B的浓度分别是丙中A、B的浓度的ω倍,求m:n的值为 。
溴化钙在医药上用作中枢神经抑制药,实验室用“尿素法”制备溴化钙的主要流程如下:
溴化钙的部分溶解度数值如下:
温度 |
0℃ |
10℃ |
20℃ |
40℃ |
60℃ |
80℃ |
100℃ |
溶解度(g) |
125 |
132 |
143 |
213 |
278 |
295 |
312 |
(1)6Ca(OH)2+6Br250~70℃5CaBr2+6H2O+Ca(BrO3)2,每生成1 mol Ca(BrO3)2转移电子的物质的量为;50~70℃时,尿素[CO(NH2)2]将生成的Ca(BrO3)2还原为CaBr2,尿素被氧化为N2,该反应的化学方程式为。
(2)过滤所需的玻璃仪器有玻璃棒、,。
(3)加入氢溴酸调pH的作用是。
(4)操作I包括、、过滤、、干燥。
(5)“二氧化硫法”制备的氢溴酸粗品中常含有少量的溴和硫酸;请选用所提供的试剂,补充完整检验氢溴酸粗品中是否含有Br2相SO42-的实验方案。
限选下列试剂:氯水、淀粉KI溶液、CCl4、BaCl2溶液、稀盐酸、植物油。
硫铁矿烧渣的主要成分为Fe2O3、Fe3O4,以及少量SiO2、Al2O3等。由硫铁矿烧渣制备铁红(Fe2O3)的一种工艺流程如下:
已知:还原焙烧时,大部分Fe2O3、Fe3O4转化为FeO。
几种离子开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表所示:
离子 |
开始沉淀时的pH |
完全沉淀时的pH |
Fe2+ |
7.6 |
9.7 |
Fe3+ |
2.7 |
3.7 |
Al3+ |
3.8 |
4.7 |
(1)“酸浸、过滤”步骤中所得滤液中的金属阳离子有(填离子符号)。
(2)Fe粉除调pH外,另一个作用是;Fe粉调节溶液的pH为。
(3)“沉淀、过滤”步骤中生成FeCO3的离子方程式为;
所得滤液的主要溶质是(填化学式)。
(4)高温条件下,“氧化”步骤中发生反应的化学方程式为。
聚合氯化铝是一种新型净水剂,其中铝的总浓度(用AlT表示)包括三类‘“主要为Al3+的单体形态铝总浓度(用Ala表示);主要为[AlO4Al12(OH)24(H2O)12]7+的中等聚合形态铝总浓度(用Alb表示)和Al(OH)3胶体形态铝总浓度(用A1c表示)。
(1)一定条件下,向1.0 mol/LAlCl3溶液中加入0.6 mol/L的NaOH溶液,可制得Alb含量约为86%的聚合氯化铝溶液。写出生成[AlO4Al12(OH)24(H2O)12]7+的离子方程式:_____________________。
(2)用膜蒸馏(简称MD)浓缩技术将聚合氯化铝溶液进行浓缩,实验过程中不同浓度聚合氯化铝中铝形态分布(百分数)如下表:
AlT/(mol·L-1) |
Ala/% |
Alb/% |
A1c/% |
0.208 |
1.4 |
86.6 |
12.0 |
0.489 |
2.3 |
86.2 |
11.5 |
0.884 |
2.3 |
88.1 |
9.6 |
1.613 |
3.1 |
87.0 |
9.9 |
2.520 |
4.5 |
88.2 |
7.3 |
①在一定温度下,AlT越大,pH(填“越大”、“越小”或“不变”)。
②如将AlT =" 2.520" mol·L-1的聚合氯化铝溶液加水稀释,则稀释过程中主要发生反应的离子方程式:。
③膜蒸馏料液温度对铝聚合形态百分数及铝的总浓度的影响如图1。当T>80℃时,AlT显著下降的原因是。
(3)真空碳热还原一氧化法可实现由铝土矿制备金属铝,相关反应的热化学方程式如下:
①Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s) = 3AlCl(g)+3CO(g)△H1 =" a" kJ·mol-1
②3AlCl(g) =" 2Al(l)+" AlCl3(g)△H2 =" b" kJ·mol-1
则反应Al2O3(s)+ 3C(s) =" 2Al(l)+" +3CO(g)△H = kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。反应①常压下在1900℃的高温下才能进行,说明△H0(填“>”“=”或“<”)。
(4)一种铝空气电池结构如图2所示,写出该电池正极的电极反应式。
一水草酸钙(CaC2O4·H2O)可用作分离稀有金属的载体。其制备方法如下:
步骤I:用精制氯化钙稀溶液与草酸溶液共热反应,过滤,将固体溶于热盐酸中。
步骤Ⅱ:加氨水反应得一水草酸钙沉淀,过滤,热水洗涤,在105℃干燥得产品。
(1)写出步骤Ⅱ发生反应的化学方程式。
(2)已知CaC2O4·H2O的Ksp = 2.34×10-9,为使步骤Ⅱ溶液中c(C2O42-)≤1×10-5 mol·L-1,c(Ca2+)的范围为。
(3)为研究一水草酸钙的热分解性质,进行如下实验:准确称取36.50g样品加热,样品的固体残留率()随温度的变化如下图所示。
①300℃时残留固体的成分为,900℃时残留固体的成分为。
②通过计算求出500℃时固体的成分及质量。(写出计算过程)
(1)在一定条件下,将1.00molN2(g)与3.00molH2(g)混合于一个10.0L密闭容器中,在不同温度下达到平衡时NH3(g)的平衡浓度如图所示。其中温度为T1时平衡混合气体中氨气的体积分数为25.0%。
①当温度由T1变化到T2时,平衡常数关系K1K2(填“>”,“<”或“=”),焓变△H0。(填“>”或“<”)
②该反应在T1温度下5.00min达到平衡,这段时间内N2的化学反应速率为。
③T1温度下该反应的化学平衡常数K1=。
(2)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温常压和光照条件下N2在催化剂表面与水发生反应:2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g),此反应的△S0(填“>”或“<”)。若已知:①N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=a kJ/mol②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=b kJ/mol
2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g)的△H=(用含a、b的式子表示)。
(3)科学家采用质子高导电性的SCY陶瓷(可传递H+),实现了低温常压下高转化率的电化学合成氨,其实验原理示意图如右图所示,则阴极的电极反应式是 。