【題目】2018926日,第五屆硒博會在恩施州文化中心大劇院開幕。第五屆硒博會主題為健康中國·硒引天下。硒(Se)是第四周期第VI A族元素,是人體內(nèi)不可或缺的微量元素,H2Se是制備新型光伏太陽能電池、半導(dǎo)體材料和金屬硒化物的重要原料。

(1)已知:2H2Se(g)+O2(g) 2Se(s)+2H2O(l) H =a kJ·mol-1

2H2 (g)+O2(g2H2O(l) H=b kJ·mol—1

反應(yīng)H2(g)+ Se(s) H2Se(g)的反應(yīng)熱△H=______kJ·mol-1(用含ab的代數(shù)式表示)。

(2)T℃時,向一恒容密閉容器中加入3molH21 mol Se,發(fā)生反應(yīng)H2 (g)+Se(s)H2Se(g),

①下列情況可判斷反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是_______(填字母代號)

a. 氣體的密度不變 b. v(H2) =v(H2Se)

c. 氣體的壓強不變 d.氣體的平均摩爾質(zhì)量不變

②當(dāng)反應(yīng)達到平衡后,將平衡混合氣體通入氣體液化分離器使H2Se氣體轉(zhuǎn)化為H2Se液體,并將分離出的H2再次通入發(fā)生反應(yīng)的密閉容器中繼續(xù)與Se反應(yīng)時,Se的轉(zhuǎn)化率會提高。請用化學(xué)平衡理論解釋:________________________________________________。

③以5小時內(nèi)得到的H2Se為產(chǎn)量指標(biāo),且溫度、壓強對H2Se產(chǎn)率的影響如圖所示:

則制備H2Se的最佳溫度和壓強為________

(3)已知常溫下H2Se的電離平衡常數(shù),則NaHSe溶液呈_______(酸性堿性”),該溶液中的物料守恒關(guān)系式為_____________。

(4)工業(yè)上從含硒廢料中提取硒的方法是用硫酸和硝酸鈉的混合溶液處理后獲得亞硒酸和少量硒酸,再與鹽酸共熱,硒酸轉(zhuǎn)化為亞硒酸,硒酸與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________,最后通入SO2析出硒單質(zhì)。

(5) H2 Se在一定條件下可以制備出CuSe,已知常溫時CuSeKsp=7.9,CuS,則反應(yīng)CuS(s)+Se2-(aq) CuSe(s)+S2-(aq)的化學(xué)平衡常數(shù)K=_____ (保留2位有效數(shù)字)

【答案】1/2(b-a) ad (移除產(chǎn)物H2Se后)將分離出的氫氣重新通入容器中,平衡正向移動,Se的轉(zhuǎn)化率提高 550℃、0.3MPa 堿性 c(Na+)=c(HSe-)+c(Se2-)+c(H2Se) 2HCl+H2SeO4H2SeO3+Cl2↑+H2O 1.6×1012

【解析】

1)運用蓋斯定律對已知熱化學(xué)方程式直接進行加加減減,得出總反應(yīng)式的焓變。(2)平衡建立的判據(jù)除了正逆反應(yīng)速率相等以外,還有“變量不變”。減少生成物,化學(xué)平衡會右移。(3)通過比較電離平衡常數(shù)和水解常數(shù)的相對大小,判斷該溶液的酸堿性。(4)可利用平衡常數(shù)定義式得出總反應(yīng)與所給的兩個溶度積常數(shù)間的關(guān)系,從而求解。

(1)(②-①)/2即可得:H2(g)+Se(s)H2Se(g),所以反應(yīng)H2(g)+ Se(s)H2Se(g)的反應(yīng)熱△H=1/2(b-a)kJ·mol-1;

(2)①從反應(yīng)式中可以看出Se是固體,反應(yīng)物與生成物中氣體的物質(zhì)的量為11,則:氣體密度不變時,各物質(zhì)的反應(yīng)速度等于生成速度,a項正確;v(H2)始終等于v(H2Se),b項錯誤;容器的壓強始終不變,c項錯誤;氣體的平均摩爾質(zhì)量是一個變量,當(dāng)氣體的平均摩爾質(zhì)量不變時則達到平衡狀態(tài),d項正確,所以答案為ad;

②分離出生成物,生成物濃度降低,平衡會朝著增加生成物濃度的方向移動,氫氣會繼續(xù)和硒反應(yīng),硒的轉(zhuǎn)化率提高;

③由圖可知,溫度550℃、壓強0.3 MPa時產(chǎn)率最高;

(3)NaHSe中存在電離平衡HSe-H++Se2-和水解平衡:HSe-+H2OH2Se+OH-,其電離平衡常數(shù)K2=5.0×10-11,水解平衡常數(shù)為=7.69×10-11,所以水解大于電離,溶液呈堿性;該溶液中鈉原子與硒原子個數(shù)比是11,則物料守恒表達為:c(Na+)=c(HSe-)+c(Se2-)+c(H2Se);

(4)根據(jù)題中所給的信息,硒的化合價降低,則化合價可以升高的只有氯元素,反應(yīng)式為:2HCl+H2SeO4H2SeO3+Cl2↑+H2O,注意電荷守恒,不要忘記加熱條件;

(5)將所給的兩個沉淀溶解平衡相減可得總式,所以總式的平衡常數(shù)=1.6×1012

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相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】配制一定物質(zhì)的量濃度的KOH溶液時,導(dǎo)致濃度偏低的原因可能是( )

A. 定容時仰視刻度線和液面

B. 容量瓶中原有少量的蒸餾水

C. 移液時,不慎將液體流到瓶外

D. 容量瓶盛過KOH溶液,使用前未洗滌

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【題目】肼(H2NNH2)是一種高能燃料,有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如下圖所示。已知斷裂1 mol化學(xué)鍵所需的能量(kJ)N≡N942、O=O500N—N154,則斷裂1 mol N—H鍵所需的能量(kJ)是:

A. 194 B. 391 C. 516 D. 658

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【題目】X(g)+3Y(g) 2Z(g)ΔH=-a kJ·molˉ1 ,一定條件下,將1 mol X和3 mol Y通入2L的恒容密閉容器中,反應(yīng)10min,測得Y的物質(zhì)的量為2.4 mol。下列說法正確的是

A.10min內(nèi),Y的平均反應(yīng)速率為0.03 mol·Lˉ1·sˉ1

B.10min,X的反應(yīng)速率為0.01 mol·Lˉ1·minˉ1

C.10min內(nèi),消耗0.2 mol X,生成0.4 mol Z

D.10min內(nèi),X和Y反應(yīng)放出的熱量為a kJ

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】工業(yè)鍋爐內(nèi)壁的水垢,不僅浪費燃料,而且容易引發(fā)安全隱患。某碳素鋼鍋爐水垢(主要成分有CaCO3CaSO4、Mg(OH)2、Fe2O3、SiO2)堿煮法清除的流程如下:

已知:20℃時幾種難溶物的溶度積常數(shù)如下表(單位省略)

回答下列問題:

(1)“堿煮環(huán)節(jié),加入Na3PO4的主要目的是將CaSO4轉(zhuǎn)化為Ca3(PO4)2,請寫出該離子方程式______________________

(2)“浸泡過程中,稀鹽酸會溶解Fe2O3。溶解后的Fe2O3會加速鍋爐腐蝕,故需還原處理。

①鍋爐被加速腐蝕的原因是______________________;

②浸泡液還原處理時,Sn2+轉(zhuǎn)化為Sn4+,則反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為______________________。

(3)“鈍化處理的目的是在鍋爐表面形成Fe3O4保護膜,同時生成可直接參與大氣循環(huán)的氣體。

①反應(yīng)的離子方程式為_________________________________;

②為檢驗鍋爐鈍化處理后是否形成致密的保護膜,可往鍋爐內(nèi)壁刷上硫酸銅溶液。若觀察到______________________(填現(xiàn)象),則保護膜致密性欠佳。

(4)檸檬酸(H3R表示)可用作清除鍋爐水垢的酸洗劑,溶液中H3RH2R、HR2、R3的含量與pH的關(guān)系如圖所示。由此可推知,0.1 mol ·L1 Na2HR溶液中各種陰離子濃度由大到小的排列順序為______________________。

(5)用如圖裝置對鍋爐用水(Ca2+Mg2+、HCO3)進行預(yù)處理,可有效防止水垢形成。電解時,Ca2+形成沉淀的電極反應(yīng)式為______________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】一種形狀像蝴蝶結(jié)的有機分子Bowtiediene,其形狀和結(jié)構(gòu)如圖所示,下列有關(guān)該分子的說法中錯誤的是

A. 生成1 mol C5 H12至少需要4 mol H2

B. 該分子中所有碳原子在同一平面內(nèi)

C. 三氯代物只有一種

D. 與其互為同分異構(gòu)體,且只含碳碳三鍵的鏈烴有兩種

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖是由4個圓所構(gòu)成的元素概念的關(guān)系圖,其中4為最大圓,3、2、1依次減小。試判斷符合這種關(guān)系的是

A. 1.最基本元素、2.基本元素、3.主要元素、4.大量元素

B. 1.大量元素、2.主要元素、3.基本元素、4.最基本元素

C. 1.基本元素、2.最基本元素、3.大量元素、4.主要元素

D. 1.主要元素、2.大量元素、3.最基本元素、4.基本元素

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在常溫下,有下列五種溶液:

①0.1mol/LNH4Cl②0.1mol/LCH3COONH4③0.1mol/LNH4HSO4

④0.1mol/LNH4HCO3 ⑤0.1mol/LNaHCO3

請根據(jù)要求填寫下列空白:

(1)溶液①呈 ______ 性(填“酸”、“堿”或“中”),其原因是: ______ (用離子方程式表示)

(2)溶液⑤呈 ______ 性(填“酸”、“堿”或“中”),其原因是: ______ (用離子方程式表示)

(3)比較溶液①、③中c(NH4+)的大小關(guān)系是① ______ ③(填“>”、“<”或“=”)

(4)常溫下,測得溶液②的pH=7,則CH3COO-的水解程度 ______ NH4+的水解程度(填“>”、“<”或“=”),CH3COO-與NH4+濃度的大小關(guān)系是:c(CH3COO-_____c(NH4+)(填“>”、“<”或“=”)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鋇在氧氣中燃燒時得到一種鋇的氧化物晶體,結(jié)構(gòu)如圖所示,有關(guān)說法不正確的是(  )

A. 該晶體屬于離子晶體

B. 晶體的化學(xué)式為Ba2O2

C. 該晶體晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl相似

D. 與每個Ba2+距離相等且最近的Ba2+共有12

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