在1.0 L密闭容器中放入0.10 mol A(g),在一定温度进行如下反应:
A(g)B(g)+C(g) ΔH=+85.1 kJ·mol-1
反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:
时间t/h |
0 |
1 |
2 |
4 |
8 |
16 |
20 |
25 |
30 |
总压强p/100 kPa |
4.91 |
5.58 |
6.32 |
7.31 |
8.54 |
9.50 |
9.52 |
9.53 |
9.53 |
回答下列问题:
(1)欲提高A的平衡转化率,应采取的措施为__________________________。
(2)由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率,α(A)的表达式为______________。平衡时A的转化率为_______,列式并计算反应的平衡常数K______________________。
(3)①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A),n(总)=________ mol,n(A)=________ mol。
②下表为反应物A浓度与反应时间的数据,计算:a=________。
反应时间t/h |
0 |
4 |
8 |
16 |
c(A)/(mol·L-1) |
0.10 |
a |
0.026 |
0.006 5 |
分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(Δt)的规律,得出的结论是________________,由此规律推出反应在12 h时反应物的浓度c(A)为__________ mol·L-1。
铁、钴、镍为第四周期第Ⅷ族元素,它们的性质非常相似,也称为铁系元素。
(1)铁、钴、镍都是很好的配位化合物形成体。
①在过量氨水中易转化为
。写出
的价层电子排布图____。
中
的配位数为____:NH3分子的中心原子杂化方式为____。
H2O分子的立体构型为__________。
②铁、镍易与一氧化碳作用形成羰基配合物,如:等。CO与N2属于等电子体,则CO分子中
键和
键数目比为____,写出与CO互为等电子体的一种阴离子的离子符号____。
(2)+2价和+3价是Fe、Co、Ni等元素常见化合价。NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69 pm和78 pm,则熔点NiO____FeO(选填“<”“>”“=”); 某种天然Nio晶体存在如图所示缺陷:一个Niz+空缺,另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代。其结果晶体仍呈屯中性。某氧化镍样品组成为O.该晶体中Ni3+与Ni2+的离子数之比为____。
工业上,以钛铁矿为原料制备二氧化钛的某工艺流程如下图所示。钛铁矿主要成分
为钛酸亚铁( FeTiO3).其中一部分铁元素在风化过程中会转化为+3价。
完成下列填空:
(1)步骤②中,用铁粉将Fe3+转化为Fe2+的反应的离子方程式为____。
(2)步骤③中,实现混合物的分离是利用物质的____(填字母序号)。
a.熔沸点差异 b溶解性差异 c氧化性、还原性差异
(3)步骤②、③、④中,均需进行的操作是____(填操作名称)。
(4)可利用生产过程中的废液与软锰矿(主要成分MnO2)反应生产硫酸锰,则反应的离子方程式为
(5)利用下图装置,石墨作阳极,钛网作阴极,熔融CaF2-CaO做电解质,可获得金属钙,钙再作为还原剂,可还原二氧化钛制各金属钛。
①阳极所发生的反应为________。
②在制备金属钛前后,CaO的总量不变,其原因是____。
(6)_T业上用4.0吨钛铁矿制得1. 6吨的二氧化钛,则钛铁矿中钛元素的质量分数是____。
(假设生产过程中钛没有损失)
甲醇是重要的化工原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产甲醇。甲醇制
备的相关信息如下表:
(1)反应②是____反应(选填“吸热”“放热”)。
(2)据上表信息推导出、
与
之间的关系,
=______用
、
表示)。500℃时测得反应③在某时刻,
的浓度(mol/L)分别为0 8、0.1、0 3、0 15,此时
(选填“>”“<”“=”)。
(3)若某温度下反应①从开始到平衡CO和CH3OH的浓度变化如图一所示,则用H2浓度变化表示此段时间内该反应的平均速.v(H2)=若某温度下反应①中H2的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如图二所示,则平衡状态由A变到B时,平衡常数(选填“>”“<”“=”)。
(4)一定温度下,在体积固定的密闭容器中发生反应②,可判断该反应已经达到平衡的是____。(用相应字母表示)
A.容器中总压强不变 |
B.混台气体的平均摩尔质量也始终保持不变, |
C.混合气体的密度不变 |
D.CO2(g)或CO(g)的浓度不变 |
(5)一定条件下甲醇与一氧化碳反应可合成醋酸。室温下,将a mol/L醋酸溶液与bmol/LNaOH溶液等体积混合。若溶液显中性,则a_________b(选填“>”“<”“=”)。若c(Na+)<c(CH3COO-),则溶液显____性(选填“酸”“碱…中”)。
工业上用黄铜矿冶炼铜及对炉渣综合利用的一种工艺流程如下:
(1)冶炼过程中得到Cu2O和Cu的混合物称为“泡铜”,其与金属A1在高温条件下混合反应可得粗铜,反应化学方程式为________。粗铜精炼时应将粗铜连接在直流电源的____极,可在____极得到纯度较高的精铜。
(2)传统炼铜的方法主要是火法炼铜,其主要反应为:
每生成1 mol Cu,共消耗____mol O2。反应③中的氧化剂是____。
(3)炼铜产生的炉渣(含)可制备Fe2O3。根据流程回答下列问题:
①加入适量NaClO溶液的目的是_______ (用离子方程式表示)。
②除去Al3+的离子方程式是____。
③选用提供的试剂,设计实验验证炉渣中含有FeO。提供的试剂有:稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、碘水。所选试剂是____。实验设计:________。
生铁中一般含有化合物B,B只有两种元素组成,它的含量、形状、分布对生铁性能影响很大,使生铁硬而脆,不宜进行机械加工。已知:(1)E、F、H、I、P常温下为气体,H、I、P为单质,E是一种红棕色气体。(2)反应①②均为制备理想的绿色水处理剂Na2FeO4的方法,其中反应①在生成Na2FeO4同时还生成NaNO2和H2O。各物质之闻的转化关系如下图所示f图中部分生成物没有列出)。
请填写以下空白:
(1)用电子式表示F的形成过程_________________________________________
(2)按要求完成下列反应:__________________________________________
反应③的离子方程式为________________________________________
反应①的化学方程式为________________________________________
(3)反应②中氧化剂与还原剂的物质的量比为__________________________________
反应④中的氧化产物的化学式为_______________________________________
(4)实验室中检验C溶液中金属阳离子的常用方法是________________________
(5)如果A与B反应时生成E与F的物质的量比为13:1,则化合物B的化学式为__________