化學(xué)反應(yīng)原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。
(1)利用“化學(xué)蒸氣轉(zhuǎn)移法”制備TaS2晶體,發(fā)生如下反應(yīng):
TaS2(s)+2I2(g) TaI4(g)+S2(g) (Ⅰ)
某溫度反應(yīng)(Ⅰ)的K=4,向某恒容密閉容器中加入1mol I2(g)和足量TaS2(s),I2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率為              
(2)如下圖所示,反應(yīng)(Ⅰ)在石英真空管中進(jìn)行,先在溫度高(T2)的一端放入未提純的TaS2粉末和少量I2(g),加熱一段時(shí)間后,在另一端溫度低(T1)的一端得到了純凈的TaS2晶體,則該正反應(yīng)的△H    0(填“>”或“<”),上述反應(yīng)體系中循環(huán)使用的物質(zhì)是      。

(3)上圖為鈉硫高能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。該電池的工作溫度為320℃左右,電池反應(yīng)為2Na + xS=Na2Sx,正極的電極反應(yīng)式為____________________________。M(由Na2O和Al2O3制得)的兩個(gè)作用是________________________________________________和隔離鈉與硫。
(4)寫出Na2S溶液水解的離子方程式_______________________________________,Na2S溶液中c(H)+ c(Na)=________________。

(1)80%(2分)(2)>(1分); I2(2分)(3)xS+2e=Sx2(2分);離子導(dǎo)電(2分)
(4)S2+H2OHS+OH、HS+H2OH2S+OH(2分,只寫第一步也可得分)
c(HS)+2c(S2)+c(OH) (2分)

解析試題分析:(1)    TaS2(s)+2I2(g) TaI4(g)+S2(g)
起始量(mol)           1             0       0
轉(zhuǎn)化量(mol)           2x            x       x
平衡量(mol)         1-2x           x       x
由于反應(yīng)前后體積不變,因此可以用物質(zhì)的量代替物質(zhì)的量濃度表示其平衡常數(shù),即
=4=
解得x=0.4
所以I2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率為×100%=80%
(2)加熱一段時(shí)間后,在另一端溫度低(T1)的一端得到了純凈的TaS2晶體,這說明低溫有利于TaS2晶體的生成,因此逆反應(yīng)是放熱反應(yīng),則正方應(yīng)是吸熱反應(yīng),即△H>0;先在溫度高(T2)的一端放入未提純的TaS2粉末和少量I2(g),而最后又產(chǎn)生單質(zhì)碘,因此單質(zhì)碘是可以循環(huán)的物質(zhì)。
(3)原電池中較活潑的金屬是負(fù)極,失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng)。電子經(jīng)導(dǎo)線傳遞到正極,所以溶液中的陽離子向正極移動(dòng),正極得到電子,發(fā)生還原反應(yīng)。根據(jù)方程式2Na + xS=Na2Sx可知,鈉是還原劑,做負(fù)極,S單質(zhì)是氧化劑,在正極得到電子,因此正極反應(yīng)式為xS+2e=Sx2。在熔融狀態(tài)下,Na2O和Al2O3能電離出陰陽離子而使電解質(zhì)導(dǎo)電,因此另外一種作用是離子導(dǎo)電。
(4)硫化鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽,S2水解溶液顯堿性,因此Na2S溶液水解的離子方程式為S2+H2OHS+OH、HS+H2OH2S+OH;根據(jù)電荷守恒可知Na2S溶液中c(H)+ c(Na)=c(HS)+2c(S2)+c(OH)。
考點(diǎn):考查平衡常數(shù)的應(yīng)用、外界條件對(duì)平衡狀態(tài)的影響、原電池的應(yīng)用與判斷以及水解方程式的書寫和溶液中離子濃度關(guān)系判斷

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

T ℃、2 L密閉容器中某一反應(yīng)在不同時(shí)刻的各物質(zhì)的量如圖所示(E為固體,其余為氣體);卮鹣铝袉栴}。

(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:                。
(2)反應(yīng)開始至3 min時(shí),用D表示的平均反應(yīng)速率為    mol·L-1·min-1。
(3)T ℃時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=   。
(4)第6 min時(shí),保持溫度不變,將容器的體積縮小至原來的一半,重新達(dá)到平衡后,D的體積分?jǐn)?shù)為   
(5)另有一個(gè)2 L的密閉容器,T ℃、某一時(shí)刻,容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量如表所示。

物質(zhì)
A
B
D
E
物質(zhì)的量(mol)
0.8
1.0
0.4
0.2
 
此時(shí)v(正)   v(逆)(填“大于”、“等于”或“小于”)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

環(huán)境中常見的重金屬污染物有:汞、鉛、錳、鉻、鎘。處理工業(yè)廢水中含有的Cr2O72—和CrO42—,常用的方法有兩種。
方法1 還原沉淀法
該法的工藝流程為。
其中第①步存在平衡2CrO42—(黃色)+2HCr2O72—(橙色)+H2O。
(1)寫出第①步反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式_______________。
(2)關(guān)于第①步反應(yīng),下列說法正確的是________。
A.通過測(cè)定溶液的pH可以判斷反應(yīng)是否已達(dá)平衡狀態(tài)
B.該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)
C.強(qiáng)酸性環(huán)境,溶液的顏色為橙色
(3)第②步中,還原0.1 mol Cr2O72—,需要________mol的FeSO4·7H2O。
(4)第③步除生成Cr(OH)3外,還可能生成的沉淀為________。在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)Cr3(aq)+3OH(aq),常溫下,Cr(OH)3的溶度積Ksp=1032,當(dāng)c(Cr3)降至105 mol·L1時(shí),認(rèn)為c(Cr3)已經(jīng)完全沉淀,現(xiàn)將第③步溶液的pH調(diào)至4,請(qǐng)通過計(jì)算說明Cr3是否沉淀完全(請(qǐng)寫出計(jì)算過程):__________。
方法2 電解法
(5)實(shí)驗(yàn)室利用如圖裝置模擬電解法處理含Cr2O72—的廢水,電解時(shí)陽極反應(yīng)式為________,陰極反應(yīng)式為________,得到的金屬陽離子在陰極區(qū)可沉淀完全,從水的電離平衡角度解釋其原因是___________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

在容積為1 L的密閉容器中,進(jìn)行如下反應(yīng):A(g)+2B(g) C(g)+D(g),在不同溫度下,D的物質(zhì)的量n(D)和時(shí)間t的關(guān)系如圖。

請(qǐng)回答下列問題:
(1)700℃時(shí),0~5min內(nèi),以B表示的平均反應(yīng)速率為_________。
(2)能判斷反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是__________。
A.容器中壓強(qiáng)不變     
B.混合氣體中c(A)不變
C.v(B)=2v(D)      
D.c(A)=c(C)
(3)若最初加入1.0 mol A和2.2 mol B,利用圖中數(shù)據(jù)計(jì)算800℃時(shí)的A的轉(zhuǎn)化率    。
(4)800℃時(shí),某時(shí)刻測(cè)得體系中物質(zhì)的量濃度如下:c(A)=0.06 mol/L,c(B)=0.50 mol/L,c(C)=0.20 mol/L,c(D)=0.018 mol/L,則此時(shí)該反應(yīng)           (填“向正方向進(jìn)行”、“向逆方向進(jìn)行”或“處于平衡狀態(tài)”)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

分解水制氫氣的工業(yè)制法之一是硫——碘循環(huán),主要涉及下列反應(yīng):
I   SO2+2H2O+I2→H2SO4+2HI         
II   2HIH2+I2
III  2H2SO4 → 2SO2+O2+2H2O
(1)分析上述反應(yīng),下列判斷正確的是_________  
a.反應(yīng)III易在常溫下進(jìn)行        b.反應(yīng)I中SO2還原性比HI強(qiáng)
c.循環(huán)過程中需補(bǔ)充H2O        d.循環(huán)過程中產(chǎn)生1molO2的同時(shí)產(chǎn)生1molH2
(2)一定溫度下,向2L密閉容器中加入1molHI(g),發(fā)生反應(yīng)II,H2物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖所示。

0—2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(HI)= _________ 。該溫度下,反應(yīng)2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=_______________________。相同溫度下,若開始加入HI(g)的物質(zhì)的量是原來的2倍,則_________是原來的2倍。
a.平衡常數(shù)                    b.HI的平衡濃度 
c.達(dá)到平衡的時(shí)間             d.平衡時(shí)H2的體積分?jǐn)?shù)
(3)SO2在一定條件下可氧化生成SO3,其主反應(yīng)為:2SO2 (g) + O2(g) 2SO3(g) + Q,若此反應(yīng)起始的物質(zhì)的量相同,則下列關(guān)系圖正確的是_________ (填序號(hào))
 
實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)使用的條件是:常壓、____________________________________選擇該條件的原因是__________________。
(4)實(shí)際生產(chǎn)用氨水吸收SO2生成亞硫酸的銨鹽,F(xiàn)取a克該銨鹽,若將其中的SO2全部反應(yīng)出來,應(yīng)加入18.4 mol/L的硫酸溶液的體積范圍為______________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

已知2A2(g) + B2(g) 2C(g) H=" -a" kJ/mol(a>0),在一個(gè)有催化劑的固定容積的密閉容器中加入2molA2和1molB2,在500℃是充分反應(yīng)達(dá)到平衡后C的濃度為w mol/L,放出熱量b kJ。
(1)a    b(填“>”“=”或“<”)。
(2)若將反應(yīng)溫度升高到700℃,該反應(yīng)的平衡常數(shù)將     (填“增大”“減小”或“不變”)。
(3)若在原來的容器中,只加入2mol C,500℃時(shí)充分反應(yīng)達(dá)到平衡后,吸收熱量c kJ,C的濃度     w mol/L(填“>”“=”或“<”),a,b,c之間滿足何種關(guān)系:             (用等式表示)。
(4)能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡的狀態(tài)的是            。
a.ν(C)=2ν(B2)                b.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
c.ν(逆)(A2)=ν(正)(B2)          d.容器內(nèi)的密度保持不變

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

甲醇被稱為2l世紀(jì)的新型燃料,工業(yè)上通過下列反應(yīng)I和II,用CH4和H2O為原料來制備甲醇:
CH4(g)+H2O(g)  CO(g)+3H2 (g)……I   CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ……II。
(1)將1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入容積為100L反應(yīng)室,在一定條件下發(fā)生反應(yīng)I,CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖。

①已知100℃時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間為5min,則用H2表示的平均反應(yīng)速率為____________________。
②圖中的P1_________P2(填“<”、“>”或“=”),100℃時(shí)平衡常數(shù)的值為__________ 。
(2)在壓強(qiáng)為0.1 MPa條件下, 將a mol CO與 3a mol H2的混合氣體在催化劑作用下,自發(fā)反應(yīng)Ⅱ,生成甲醇。
③該反應(yīng)的△H ____ 0;若容器容積不變,下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是________。

A.升高溫度 B.將CH3OH(g)從體系中分離
C.充入He,使體系總壓強(qiáng)增大 D.再充入1mol CO和3mol H2
④為了尋找合成甲醇的溫度和壓強(qiáng)的適宜條件,某同學(xué)設(shè)計(jì)三組實(shí)驗(yàn),部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中。
實(shí)驗(yàn)編號(hào)
T(℃)
N(CO)/n(H2)
P(Mpa)
i
150
1/3
0.1
ii
 
 
5
iii
350
 
5
 
a.請(qǐng)?jiān)谏媳砜崭裰刑钊胧S嗟膶?shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù)。
b.根據(jù)反應(yīng)II的特點(diǎn),在給出的坐標(biāo)圖中,畫出在5MPa條件下CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的趨勢(shì)曲線示意圖,并標(biāo)明壓強(qiáng)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

Ⅰ. 在水溶液中橙紅色的Cr2O72-與黃色的CrO42-有下列平衡關(guān)系:
Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+,把K2Cr2O7溶于水配成稀溶液是橙色。
(1)向上述溶液中加入NaOH溶液后,溶液呈       色,因?yàn)?u>                       。
(2)向已加入NaOH溶液的(1)中再加入過量稀H2SO4后,則溶液呈   色,因?yàn)?u>            。
(3)向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4為黃色沉淀)則平衡向        方向移動(dòng),溶液顏色將         。(填“變深”、“變淺”或“不變”)
Ⅱ.實(shí)驗(yàn)室有一未知濃度的稀鹽酸,某學(xué)生為測(cè)定鹽酸的濃度在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
1.配制100mL 0.10mol/L NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液。
2.取20.00mL待測(cè)稀鹽酸溶液放入錐形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示劑,用自己配制的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液進(jìn)行滴定。
3.重復(fù)上述滴定操作2~3次,記錄數(shù)據(jù)如下。

實(shí)驗(yàn)編號(hào)
NaOH溶液的濃度
(mol/L)
滴定完成時(shí),NaOH溶液滴入的體積(mL)
待測(cè)鹽酸溶液的體積
(mL)
1
0.10
22.62
20.00
2
0.10
22.58
20.00
3
0.10
22.60
20.00
 
(1)滴定達(dá)到終點(diǎn)的現(xiàn)象是              ,此時(shí)錐形瓶?jī)?nèi)溶液的pH范圍為       。
(2)根據(jù)上述數(shù)據(jù),可計(jì)算出該鹽酸的濃度約為                。
(3)排去堿式滴定管中氣泡的方法應(yīng)采用下圖  的操作,然后擠壓玻璃球使尖嘴部分充滿堿液。
                                
甲                    乙                   丙
(4)在上述實(shí)驗(yàn)中,下列操作(其它操作正確)會(huì)造成測(cè)定結(jié)果偏高的有      (多選扣分)。
A.滴定終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)俯視讀數(shù)
B.酸式滴定管使用前,水洗后未用待測(cè)鹽酸溶液潤(rùn)洗
C.錐形瓶水洗后未干燥
D.配制NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),沒有等溶解液降至室溫就轉(zhuǎn)移至容量瓶中
E.配制NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),定容時(shí)仰視容量瓶的刻度線
F.堿式滴定管尖嘴部分有氣泡,滴定后消失

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

研究NO2、、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。
利用反應(yīng)6NO2(g)+8NH3(g)7N2(g)+12 H2O(g)可處理NO2。700℃時(shí),向容積為2L的密閉容器中充入一定量的NO2和NH3, 反應(yīng)過程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表

反應(yīng)時(shí)間/min
n(NO2)/mol
n(NH3)/ mol
0
1.20
1.60
2
0.90
 
4
 
0.40
(1)反應(yīng)在2min內(nèi)的平均速率為v(NH3)=              ,4min該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的表達(dá)式為            ,NO2的轉(zhuǎn)化率為            
(2)700℃ ,將NO2與NH3以體積比1:2置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是       
a.體系壓強(qiáng)保持不變
b.混合氣體顏色保持不變
c.體系密度保持不變
d.每消耗1 mol NO2的同時(shí)生成2 mol H2O

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