(1)工业上常用 CO2和 NH3通过如下反应合成尿素[CO(NH2)2]。
2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(g)+H2O(g) △H<0
t℃时,向容积恒定为 2L的密闭容器中加入 0.10 molCO2和 0.40 molNH3, 70 min 开始达到平衡。反应中 CO2 (g)的物质的量随时间变化如下表所示:
时间/min |
0 |
20 |
70 |
80 |
100 |
n(CO2)/mol |
0.10 |
0.060 |
0.020 |
0.020 |
0.020 |
①70 min 时,平均反应速率 υ(CO2)= mol/(L·min)。
②在100 min时,保持其它条件不变,再向容器中充入0.050 mo1CO2和0.20 molNH3, 重新建立平衡后CO2的转化率与原平衡相比将___________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
③上述可逆反应的平衡常数为_________(保留一位小数)。
④下图所示装置(阴、阳极均为惰性电极)可用于电解尿素〔CO(NH2)2〕的碱性溶液 制取氢气。该装置中阳极的电极反应式为__________________。
(2)CH4燃料电池,装置示意如图(A、B为多孔性碳棒)。
持续通入甲烷,在标准状况下,消耗甲烷体积VL。当0<V≤44.8 L 时,电池总反应方程式为______________。
该同学利用制得的CuSO4溶液及如图所示装置,进行以下实验探究。
图一 图二
(1)图一是根据反应Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4设计成的锌铜原电池。Cu极的电极反应式是_____________________________________________________,
盐桥中是含有琼胶的KCl饱和溶液,电池工作时K+向________(填“甲”或“乙”)池移动。
(2)图二中,Ⅰ是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图,该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜,则b处通入的是________(填“CH4”或“O2”),a处电极上发生的电极反应是_____________________________________________;
当铜电极的质量减轻3.2 g时,消耗的CH4在标准状况下的体积为________L。
探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O(Mr=250)含量。取a g试样配成100 mL溶液,每次取20.00 mL,消除干扰离子后,用c mol ·L-1 EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液b mL。滴定反应如下:
Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+
(1)写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式w=_______________;
(2)下列操作会导致CuSO4·5H2O含量的测定结果偏高的是________。
a.未干燥锥形瓶
b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡
c.未除净可与EDTA反应的干扰离子
弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属于化学平衡。
已知H2A在水中存在以下平衡:H2A=H++HA-,HA-H++A2-。
(1)常温下NaHA溶液的pH________(填序号,下同),原因是_____________。
A.大于7 B.小于7 C.等于7 D.无法确定
(2)某温度下,若向0.1 mol·L-1的NaHA溶液中逐滴滴加0.1 mol·L-1 KOH溶液至溶液呈中性(忽略混合后溶液的体积变化)。此时该混合溶液中的下列关系一定正确的是________。
A.c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14
B.c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-)
C.c(Na+)>c(K+)
D.c(Na+)+c(K+)=0.05 mol·L-1
(3)已知常温下H2A的钙盐(CaA)的饱和溶液中存在以下平衡:CaA(s)Ca2+(aq)+A2-(aq) ΔH>0。若要使该溶液中Ca2+浓度变小,可采取的措施有________。
A.升高温度 B.降低温度
C.加入NH4Cl晶体 D.加入Na2A固体
(1)pH=13的CH3COONa溶液加水稀释100倍后,pH________11(填“>”“=”或“<”)原因是______________________________________________(用离子方程式和必要的文字说明);pH相等的NaOH溶液与CH3COONa溶液,分别加热到相同的温度后CH3COONa溶液的pH________NaOH溶液的pH(填“>”“=”或“<”);
(2)pH相等时,①NH4Cl ②(NH4)2SO4 ③NH4HSO4三种溶液中c(NH4+)由大到小的顺序为________;
(3)等体积、等浓度的氢氧化钠与醋酸混合后溶液呈________性,溶液中c(Na+)________c(CH3COO-)(填“>”“=”或“<”);pH=13的氢氧化钠与pH=1的醋酸等体积混合后溶液呈________性,溶液中c(Na+)________c(CH3COO-)(填“>”“=”或“<”);
(4)将物质的量浓度相同的盐酸与氨水混合后,溶液中的c(NH4+)=c(Cl-),则混合后溶液呈________性,盐酸的体积________氨水的体积(填“>”“=”或“<”);
(5)NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4=Na++H++SO42—。该溶液中c(H+)_________________________c(OH-)+c(SO42—)(填“>”“=”或“<”)。
孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量铁的化合物和硅的化合物。以孔雀石为原料可制备CuCl2·3H2O及纯碱,流程如图所示。
已知:溶液A只含Cu2+、Fe2+、Fe3+三种金属离子,且三种离子沉淀时的pH如表所示。回答下列问题:
金属离子 |
Fe3+ |
Fe2+ |
Cu2+ |
|
pH |
氢氧化物开始沉淀 |
1.9 |
7.0 |
4.7 |
氢氧化物完全沉淀 |
3.2 |
9.0 |
6.7 |
(1)图中“试剂1”为________。
(2)加入CuO的作用是调节溶液pH,则pH的范围为________。
(3)气体E、F与饱和食盐水作用生成H和G时,E和F应按一定先后顺序通入饱和食盐水中。其中,应先通入的气体是________(填代号及对应物质的化学式)。
(4)由溶液C获得CuCl2·3H2O,需要经过__________、________、过滤等操作。
(5)已知:常温下Cu(OH)2的Ksp=2×10-20。计算Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+的平衡常数为________。