【題目】錳元素廣泛分布在自然界中,其單質(zhì)和化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用。

(1)已知相關(guān)熱化學(xué)方程式為:

4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) △H1=a kJmol﹣1

3MnO2(s)=Mn3O4(s)+O2(g) △H2=bkJmol﹣1

3Mn3O4(s)+8Al(s)=9Mn(s)+4Al2O3(s) △H3=ckJmol﹣1

則3MnO2(s)+4Al(s)=3Mn(s)+2Al2O3(s) △H=__ kJmol﹣1(用含a、b、c的代數(shù)式表示).

(2)MnCO3廣泛用作錳鹽原料.通過如圖裝置焙燒MnCO3可以制取MnO2,反應(yīng)方程式為:2MnCO3(s)+O2(g)═2MnO2(s)+2CO2(g)。

①2MnCO3(s)+O2(g)2MnO2(s)+2CO2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式K=______。

②用真空抽氣泵不斷抽氣的目的除保證反應(yīng)持續(xù)進行外,還有______。

③若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進行,下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進行到t1時刻達到平衡狀態(tài)的是________(填序號)。(如圖中V正、K、n、w分別表示正反應(yīng)速率、平衡常數(shù)、物質(zhì)的量、質(zhì)量分數(shù))

(3)MnO2常用作催化劑。MnO2催化降解甲醛的反應(yīng)機理如圖所示,圖中X表示的粒子是______,該反應(yīng)的總反應(yīng)方程式為______。

(4)MnSO4是重要微量元素肥料。用惰性電極電解MnSO4溶液可以制得更好活性的MnO2,電解時總反應(yīng)的離子方程式為:______,電解過程中陰極附近的pH______(選填“增大”、“減小”或“不變”)

【答案】(1) 3/4a+b+1/3c ⑵①C2(CO2)/(CO2 ②使平衡正向移動,提高MnCO3轉(zhuǎn)化率 ③BD ⑶HCO3- HCHO+O2=CO2+H2O ⑷Mn2++2H2OMnO2+H2↑+2H+, 增大

【解析】(1)已知:①.3MnO2(s)=Mn3O4(s)+O2(g)△H1=a kJmol-1

②.3Mn3O4(s)+8Al(s)=9Mn(s)+4Al2O3(s)△H2=b kJmol-1

由Al的燃燒熱可得:③.Al(s)+O2(g)=Al2O3(s)△H=-c kJmol-1,

根據(jù)蓋斯定律,①+×②+×③可得:3MnO2(s)+4Al(s)═3Mn(s)+2Al2O3(s),則△H=(a+b-c) kJmol-1

(2)①2MnCO3(s)+O2(g)2MnO2(s)+2CO(g)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式K=C2(CO2)/(CO2);

②用真空抽氣泵不斷抽氣,可增大空氣量,減少生成物濃度,平衡正向移動,可提高MnCO3的轉(zhuǎn)化率;

③A.t1時正反應(yīng)速率仍然在變化,說明沒有達到平衡狀態(tài),故A錯誤;B.t1時平衡常數(shù)不再變化,正逆反應(yīng)速率相等,說明達到了平衡狀態(tài),故B正確;C.t1時二氧化碳和氧氣的物質(zhì)的量還在變化,說明正逆反應(yīng)速率不相等,反應(yīng)沒有達到平衡狀態(tài),故C錯誤;D.t1時二氧化碳的質(zhì)量分數(shù)不再變化,表明正逆反應(yīng)速率相等,達到了平衡狀態(tài),故D正確;故選BD;

(3)氧離子與-CHO轉(zhuǎn)化為X,而X與H+生成CO2和H2O,則X表示的粒子是HCO3-,整個過程是甲醛氧化生成二氧化碳與水,可得該反應(yīng)的總反應(yīng)方程式為:HCHO+O2CO2+H2O;

(4)用惰性電極電解酸性MnSO4溶液可制得MnO2,陽極發(fā)生氧化反應(yīng),Mn2+失去電子轉(zhuǎn)化為MnO2,陰極水得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣,總反應(yīng)離子方程式為:Mn2++2H2OMnO2+H2↑+2H+,陰極附近氫氧根濃度增大,則電解過程中陰極附近的pH增大。

練習(xí)冊系列答案
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【題目】下列過程需用到萃取操作的是

A. CCl4提取水中溶解的I2B. 油和水的分離

C. 壓榨花生獲取花生油D. 除去粗鹽中的雜質(zhì)

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【題目】下述實驗中均有紅棕色氣體產(chǎn)生,對比分析所得結(jié)論不正確的是( 。

A. 中的紅棕色氣體,推斷產(chǎn)生的氣體一定是混合氣體

B. 紅棕色氣體不能表明中木炭與濃硝酸產(chǎn)生了反應(yīng)

C. 說明濃硝酸具有揮發(fā)性,生成的紅棕色氣體為還原產(chǎn)物

D. 的氣體產(chǎn)物中檢測出CO2,由此說明木炭一定與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)

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【題目】下列離子方程式書寫正確的是

A. Cu(OH)2與稀硝酸反應(yīng):H++OH= H2O

B. 銅片與濃硝酸反應(yīng):Cu+4H++2 NO = Cu2++2NO2↑+2H2O

C. 氨水與MgCl2溶液反應(yīng):Mg2+ + 2OH= Mg(OH)2

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【題目】下列分子的空間構(gòu)型是正四面體形的是(  。

①CH4  ②NH3   ③CF4  ④SiH4  ⑤C2H4  ⑥CO2

A. ①②③ B. ①③④ C. ②④⑤ D. ①③⑤

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】甲醇是重要的化工原料,又可稱為燃料。利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑的作用下合成甲醇,發(fā)生的主反應(yīng)如下:

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1

②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H2

③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3

回答下列問題:

(1)已知反應(yīng)①中的相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:

化學(xué)鍵

H—H

C—O

C O

H—O

C—H

E/(kJ.mol-1

436

343

1076

465

413

由此計算△H1 kJ·mol-1,已知△H2=-58kJ·mol-1,則△H3 kJ·mol-1。

(2)反應(yīng)①的化學(xué)平衡常數(shù)K的表達式為 ;圖1中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線為 (填曲線標記字母),其判斷理由是

(3)合成氣的組成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60時,體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度和壓強的關(guān)系如圖2所示。α(CO)值隨溫度升高而 (填“增大”或“減小”),其原因是 。圖2中的壓強由大到小為_____,其判斷理由是_____。

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【題目】人口資源環(huán)境委員會副主任、中國科學(xué)院院士秦大河表示,當前情況下散燒煤和沒有清潔的煤是造成中國城市霧霾或者東部霧霾的主要原因。煤的氣化是解決霧霾,清潔地利用煤炭的重要途徑之一。

⑴已知:H2O(g)=H2O(I) △H=-44kJ/mol

物質(zhì)

H2(g)

C(s)

CO(g)

燃燒熱kJ/mol

-285.8

-393.5

-283.0

①請寫出煤的氣化反應(yīng)生成合成氣(CO和H2)的熱化學(xué)方程式___________。

②在恒溫、恒容的反應(yīng)器中,能表明上述反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是_______。

a.混合氣體平均相對分子質(zhì)量不再改變

b.氣體壓強不再改變

c.各氣體濃度相等

d.反應(yīng)體系中溫度保持不變

e.斷裂氫氧鍵速率是斷裂氫氫鍵速率的2倍

f.混合氣體密度不變

g.單位時間內(nèi),消耗水的質(zhì)量與生成氫氣的質(zhì)量比為9:1

⑵在催化劑作用下合成氣合成甲烷過程中會發(fā)生如下反應(yīng):

I CO(g)+3H2(g) = CH4(g)+H2O(g) △H1= -206 kJ/mol

II CO(g)+H2O(g) = CO2(g)+H2(g) △H2= -41 kJ/mol

2CO(g)+2H2(g)= CH4(g)+CO2(g) △H 3= -247.4 kJ/mol

①圖1是太原理工大學(xué)煤化工研究所利用熱力學(xué)數(shù)據(jù)分析得到溫度對反應(yīng)ⅠInK(化學(xué)平衡常數(shù)K的自然對數(shù))的曲線圖,請分析出現(xiàn)這樣趨勢的原因是____________。

②提高甲烷反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是_______,根據(jù)相關(guān)知識和圖2分析合成甲烷適宜的反應(yīng)條件是在550~630K,1MPa的原因是__________________。

③850℃時在體積為5L反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)Ⅱ,CO和H2O(g)濃度變化如圖所示,請列式計算此條件下的平衡常數(shù)_____________ 。

(3)CH4燃料電池利用率很高,裝置中添加1L2mol/L的KOH溶液為電解質(zhì),持續(xù)緩慢通入標準狀況下甲烷22.4L~33.6 L時負極電極反應(yīng)為___________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下圖中表示碳原子相互結(jié)合的幾種方式。小圓球表示碳原子,小棍表示化學(xué)鍵,假如碳原子上其余的化學(xué)鍵都是與氫原子結(jié)合,則下列說法正確的是

A. 圖中屬于烷烴的是A、C、D

B. 圖中CE分子中氫原子數(shù)相同

C. 圖中物質(zhì)碳元素的質(zhì)量分數(shù)最小的是A

D. 圖中與B互為同分異構(gòu)體的有C、D、E

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某溫度時,在0.5L密閉容器中某一反應(yīng)的A,B氣體物質(zhì)隨時間變化的曲線如圖所示,由圖中數(shù)據(jù)分析求得:

(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

(2)反應(yīng)開始至4min時,B的平均反應(yīng)速率為

(3)平衡時A的轉(zhuǎn)化率為 .第4min時,正、逆反應(yīng)速率的大小關(guān)系為:v(正) v(逆)(填“>”、“<”或“=”,下同),第8min時,v(正) v(逆).

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