【題目】實施以節(jié)約能源和減少廢氣排放為基本內(nèi)容的節(jié)能減排政策,是應(yīng)對全球氣候問題、建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇。試運用所學知識,回答下列問題:
(1)已知在一定溫度下,①C(s)+CO2(g) 2CO(g) △H1=a kJ/mol 平衡常數(shù)K1;
②CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) △H2=b kJ/mol 平衡常數(shù)K2;
某反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K3=,請寫出此反應(yīng)的熱化學方程式:__________,K1、K2、K3之間的關(guān)系是:_____________。
(2)將原料氣按n(CO2):n(H2)=1:4置于密閉容器中發(fā)生CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)反應(yīng),測得H2O(g)的物質(zhì)的量分數(shù)與溫度的關(guān)系如圖所示
(虛線表示平衡曲線)。
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度降低而________(填“增大”或“減小”)。
②在密閉恒溫(高于100℃)恒容裝置中進行該反應(yīng),下列能說明達到平衡狀態(tài)的是_____。
A.混合氣體密度不再改變
B.混合氣體壓強不再改變
C.混合氣體平均摩爾質(zhì)量不再改變
D. n(CO2):n(H2)=1:2
③200℃達到平衡時體系的總壓強為p,該反應(yīng)平衡常數(shù)Kp的計算表達式為______。(不必化簡,用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))
(3)500℃時,CO與水反應(yīng)生成CO2和H2。將CO2和H2分離得到H2的過程示意圖如下。
①吸收池中所有離子濃度的等式關(guān)系是____________________________。
②結(jié)合電極反應(yīng)式,簡述K2CO3溶液的再生原理:___________________。
【答案】 K3= K1·K2 C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) △H= (a+b) kJ/mol 增大 BC c(K+) + c(H+) == 2c(CO32-) + c(HCO3-) + c(OH-) 陰極反應(yīng):2H2O+2e-=H2↑+2OH-,OH-+HCO3-=CO32-+H2O,使K2CO3溶液得以再生。
【解析】平衡常數(shù)為生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積,平衡常數(shù)中,分子為生成物,分母為反應(yīng)物,所以該方程式為:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ,根據(jù)蓋斯定律,①和②相加得此反應(yīng),△H= (a+b) kJ/mol ,因此,該反應(yīng)的熱化學方程式為: C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) △H= (a+b) kJ/mol ,根據(jù)化學方程式可知:K1=c2(CO)/c(CO2), K2=c(H2) c(CO2)/c(CO)c(H2O) ,K3=,所以:K3= K1·K2 。
(2)①根據(jù)圖中平衡時H2O(g)的物質(zhì)的量分數(shù)隨溫度的降低而增大,可知該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng),K隨溫度升高而減小,K隨溫度降低而增大。
②根據(jù)在密閉恒溫(高于100℃)恒容裝置中進行該反應(yīng)CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g);可知A.混合氣體密度不會改變,所以不能作為平衡的依據(jù),故A錯;B.由反應(yīng)可知兩邊計量數(shù)不相等,混合氣體壓強不再改變標志達到平衡,故B正確;C.混合氣體平均摩爾質(zhì)量不再改變,M=m/n,說明n不再改變,說明達到平衡了,故C正確;D. n(CO2):n(H2)=1:2不符合化學平衡的定義,不能作為判斷平衡的依據(jù),故D錯。本題答案:BC。
③在密閉容器里全部由氣體產(chǎn)于的反應(yīng)中,平衡時氣體壓強之比=氣體物質(zhì)的量之比=氣體物質(zhì)的量濃度之比。根據(jù)200℃反應(yīng)達到平衡時H2O(g)的物質(zhì)的量分數(shù),可知平衡時H2O(g)所占的壓強為0.6p,根據(jù)化學方式可知CH4所占的壓強為0.3p,因此CO2和H2所占的壓強為0.1p。根據(jù)初始投料比以及CO2和H2化學計量數(shù)之比可知達到平衡時,兩者的物質(zhì)的量之比也為1:4,故平衡時CO2所占的壓強為0.02p和H2所占的壓強為0.08p,故可寫出Kp的計算表達式為。
(3)①由圖示已知吸收池用的是K2CO3溶液,吸收CO2,離子方程式為:CO32-+CO2+H2O=HCO3-,根據(jù)電荷守恒知 c(K+) + c(H+) == 2c(CO32-) + c(HCO3-) + c(OH-) ②已知惰性電極電解池中的電解液是KHCO3,陰極水放電生成氫氣,陰極附近c(OH-)增大,OH-+HCO3-=CO32-+H2O,K+向陰極移動,使K2CO3溶液的得以再生。
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【題目】(1)0.5 mol Na2CO3中含有___________個Na+。
(2)質(zhì)量都是50 g的 HCl、NH3、CO2、O2四種氣體,在相同溫度和相同壓強條件下,體積最大的是____________。
(3)配制90 mL 0.1 mol/L CuSO4溶液,需要膽礬________g。
(4)氧化還原反應(yīng)3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2O中,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_____________,若反應(yīng)中消耗了0.6molS,則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子為________mol。
(5)現(xiàn)有下列10種物質(zhì):①H2O、②Mg、③CH3COOH、④NaOH、⑤CuSO4·5H2O、⑥碘酒、⑦C2H5OH、⑧鹽酸,(將序號填在相應(yīng)的空格內(nèi))其中,屬于強電解質(zhì)的是_____________。
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【題目】(1)在一密閉容器中充入a mol NO和b mol O2,可發(fā)生如下反應(yīng):2NO+O2 = 2NO2,充分反應(yīng)后容器中氮原子和氧原子的個數(shù)之比為________。
(2)某強氧化劑RO4- 能將Na2SO3氧化成Na2SO4,已知含2.0×103 mol RO4- 離子的溶液,恰好跟25.0 mL 0.2 mol/L 的Na2SO3溶液完全反應(yīng),則反應(yīng)后R的化合價為_______價。
(3)按體積比為1∶2∶3所組成的N2、O2、CO2的混合氣體100g,在標準狀況下的體積為_____L。
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【題目】下列說法正確的是
A. 原子及其離子的核外電子層數(shù)等于該元素所在的周期數(shù)
B. 零族元素與同周期ⅠA、ⅡA族陽離子具有相同的核外電子排布
C. 同周期的X、Y元素,且電負性X>Y,則第一電離能也是X>Y
D. 基態(tài)原子p能級上半充滿的元素一定位于p區(qū)
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【題目】有BaCl2 和AlCl3的混合溶液aL,將它平均分成兩份。一份滴加稀硫酸,使鋇離子完全沉淀,另一份滴加AgNO3溶液,使氯離子完全沉淀。反應(yīng)中消耗x mol H2SO4,y mol AgNO3溶液。據(jù)此得知原混合溶液中的鋁離子濃度為( ) mol/L。
A. (y-2x)/a B. (y-x)/a C. 2(y-2x)/3a D. (y-2x)/3a
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【題目】某第三周期元素X的氣態(tài)氫化物的化學式為XH3,則X的最高價氧化物的水化物的化學式為
A.H2XO3B.HXOC.H3XO4D.H2XO4
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【題目】下列A、B、C、D是中學常見的混合物分離或提純的基本裝置。請根據(jù)裝置圖回答下列問題:
(1)將A、B、C、D 填入適當?shù)目崭裰小?/span>
①從碘水中提取碘_______;
②分離酒精與水的混合物_______;
③除去粗鹽中的泥沙________;
④與海水曬鹽原理相符的是_________;
(2)裝置A中儀器①的名稱是_________________,冷卻水是從______口進水(填“下”或“上”)。
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【題目】硫酸鋅被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥領(lǐng)域和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。工業(yè)上由氧化鋅礦(主要成分為ZnO,另含ZnSiO3、FeCO3、CuO等)生產(chǎn)ZnSO47H2O的一種流程如圖:
(1)步驟Ⅰ的操作是____________。
(2)步驟Ⅰ加入稀硫酸進行酸浸時,需不斷通入高溫水蒸氣的目的是______________。
(3)步驟Ⅱ中,在pH約為5.1的濾液中加入高錳酸鉀,生成Fe(OH)3和MnO(OH)2兩種沉淀,該反應(yīng)的離子方程式為____________________________________________。
(4)步驟Ⅲ中,加入鋅粉的作用是______________。
(5)已知硫酸鋅的溶解度與溫度之間的關(guān)系如下表:
溫度/℃ | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
溶解度/g | 41.8 | 54.1 | 70.4 | 74.8 | 67.2 | 60.5 |
從硫酸鋅溶液中獲得硫酸鋅晶體的實驗操作為________________、冷卻結(jié)晶、過濾。烘干操作需在減壓低溫條件下進行,原因是_________________________________。
(6)取28.70 g ZnSO47H2O加熱至不同溫度,剩余固體的質(zhì)量變化如圖所示。分析數(shù)據(jù),680℃時所得固體的化學式為______。
a.ZnO b.Zn3O(SO4)2 c.ZnSO4 d.ZnSO4H2O
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【題目】為了能觀察到丁達爾效應(yīng),一中鼴鼠科學社的同學在實驗室制備Fe(OH)3膠體。
(1)膠體與其他分散系的本質(zhì)區(qū)別是:__。
(2)制備時,將_逐滴滴加至_中,待液體呈_后,停止加熱;反應(yīng)方程式為__。
(3)有一種橘紅色的硫化銻(Sb2S3)膠體,裝入U型管,插入電極后通直流電,發(fā)現(xiàn)陽極附近橘紅色加深,這叫__現(xiàn)象,證明Sb2S3膠粒帶__電荷。
(4)如何設(shè)計實驗驗證制得的氫氧化鐵是膠體:__。
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