【题目】将2molSO2和1molO2混合置于体积可变,压强恒定的密闭容器中,在一定温度下发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<0,当反应进行到时间t1点时达到平衡状态,测得混合气体总物质的量为2.1mol.试回答下列问题:
(1)若平衡时,容器体积为aL,写出该反应的平衡常数为:K=__________(用含a的代数式表示)
(2)反应进行到t1时,SO2的体积分数为_______________;
(3)若在t1时充入一定量的氩气(Ar),SO2的物质的量将________(填“增大”、“减小”或“不变”);
(4)若在t1时升温,重新达到平衡状态,新平衡混合物中气体的总物质的量____2.1mol(填“<”、“>”或“=”),简单说明原因:____________。
(5)若t1达到平衡后,保持容器的体积不再变化。再加入0.2molSO2、0.1molO2和1.8molSO3,此时v逆________v正 (填“<”、“>”或“=”)。
(6)一定温度下,在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(正反应放热),测得反应的相关数据如下:
容器1 | 容器2 | 容器3 | |
反应温度T/K | 700 | 700 | 800 |
反应物投入量 | 2 mol SO2、1 mol O2 | 4 mol SO3 | 2 mol SO2、1 mol O2 |
平衡v正(SO2)/ mol·L-1·s-1 | v1 | v2 | v3 |
平衡c(SO3)/mol·L-1 | c1 | c2 | c3 |
平衡体系总压强p/Pa | p1 | p2 | p3 |
物质的平衡转化率α | α1(SO2) | α2(SO3) | α3(SO2) |
平衡常数K | K1 | K2 | K3 |
用“<”、“>”或“=”填入下列横线上:
c2______2c1,v1______v2;K1_____K3,p2____2p3;α1(SO2)_____α3(SO2);α2(SO3)+α3(SO2)_______1
【答案】810a 9.52% 增大 > 正反应放热,升温,平衡逆向移动,气体的物质的量增大 < > < > < > <
【解析】
(1)平衡时,体积为aL,
由题可知,(2-2x)+(1-x)+2x=2.1,解得x=0.9,则;
(2)由(1)分析可知,反应进行到t1时,SO2的体积分数为;
(3)该反应在恒压装置中进行,充入氩气,氩气不参加反应,因此容器体积将增大,容器内反应物总压将减小,平衡将向气体体积增大的方向移动,即平衡将逆向移动,SO2的物质的量将增大;
(4)该反应正向为放热反应,升高温度,平衡将向吸热反应方向移动,即平衡将逆向移动,达到新平衡混合物中气体的总物质的量大于2.1mol;
(5)恒容条件下,再加入0.2molSO2、0.1molO2和1.8molSO3,,反应将正向进行,v逆<v正;
(6)由题中表格信息可知,容器2建立的平衡相当于容器1建立平衡后再将容器的容积缩小为原来的(相当于压强增大为原来的2倍)后平衡移动的结果,由于加压,化学反应速率加快,则v1<v2;由于平衡右移,则α1(SO2)<α2(SO2),根据勒夏特列原理可得c2>2c1,p1<p2<2p1;容器3中建立的平衡相当于容器1建立的平衡升温后平衡移动的结果。升高温度,化学反应速率加快,则v1<v3;由于平衡左移,则α1(SO2)>α3(SO2),c1>c3。由于温度升高,气体物质的量增加,故p3>p1。对于特定反应,平衡常数仅与温度有关,温度升高,题给平衡左移,平衡常数减小,则K1=K2>K3,由以上分析可知c2>2c1,p1<p2<2p1,p1<p3,则p2<2p3,v1<v3,α1(SO2)>α3(SO2),因为c2>2c1,c1>c3,则c2>2c3。若容器2的容积是容器1的2倍,则两者建立的平衡完全相同,根据平衡特点,此时应存在α1(SO2)+α2(SO3)=1,由于容器2的平衡相当于容器1的平衡加压,故α2(SO3)将减小,则α1(SO2)+α2(SO3)<1,结合α1(SO2)>α3(SO2),则α2(SO3)+α3(SO2)<1。
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【题目】实验室常用浓硫酸和乙醇混合加热制取乙烯,下列说法正确的个数是( )
①浓硫酸只作催化剂
②在反应容器中放入几片碎瓷片防止混合液暴沸
③反应温度缓慢上升至 170℃
④用排水法或向下排气法收集乙烯
⑤圆底烧瓶中装的是 4mL 乙醇和 12mL 3mol/L H2SO4混合液
⑥温度计应插入反应溶液液面下,以便控制温度
⑦反应完毕后先熄灭酒精灯,再从水中取出导管
⑧该反应类型属于取代反应
⑨若 a 口出来的气体使酸性 KMnO4溶液褪色,说明有乙烯生成
A.1B.2C.3D.4 种
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【题目】下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表一种化学元素。
试回答下列问题:
(1)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光,请用原子结构的知识解释发光的原因:_____ 。
(2)o、p两种元素的部分电离能数据如下表所示:
元素 | o | p | |
电离能/ | 717 | 763 | |
1509 | 1561 | ||
3248 | 2957 |
比较两元素的、可知,气态再失去一个电子比气态再失去一个电子难。对此,你的解释是 ___________。
(3)表中所列的某主族元素的电离能情况如图所示,则该元素是上述元素中的____(填元素符号)。
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【题目】镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。电解质溶液为KOH溶液,电池反应为:Cd +2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2,下列有关镍镉电池的说法正确的是
A. 充电过程是化学能转化为电能的过程
B. 充电时阳极反应为Cd(OH)2+2e—="=" Cd + 2OH-
C. 放电时电池内部OH - 向正极移动
D. 充电时与直流电源正极相连的电极上发生Ni(OH)2转化为NiO(OH)的反应
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【题目】中国航空航天事业飞速发展,银铜合金广泛用于航空工业。从银精矿(其化学成分有:Ag、Zn、Cu、Pb、S及SiO2等)中提取银、铜和铅,工艺流程如图所示。
(1)步骤①当盐酸的浓度和KClO3的量一定时,写出两点可提高“浸取”速率的措施______;从Cu和Pb混合物中提取Cu的试剂为______(填名称)。
(2)步骤③反应的化学方程式为______。
(3)步骤④分离出的滤渣中主要含有两种杂质,为了回收滤渣中的非金属单质,某实验小组向滤渣中加入试剂______(填化学式),充分溶解后过滤,然后将滤液进行______(填操作名称),得到该固体非金属单质。
(4)步骤⑤反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为______。
(5)排放后的废水中含有NO3-,任意排放会造成水体污染,科技人员在碱性条件下用Al粉将NO3-还原成无污染气体排放,该方法的缺点是处理后的水中生成了AlO2-,依然对人类健康有害。该反应的离子方程式为:______。25℃时,欲将上述处理过的水中的c(AlO2-)降到1.0×10-7mol/L,此时水中c(Al3+)=______molL-1.(已知,25℃,Ksp(Al(OH)3]=1.3×10-33,Al(OH)3(s)H++AlO2-+H2O,Ka=1.0×10-13)
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【题目】25℃、101 kPa下,2g氢气燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,表示该反应的热化学方程式正确的是( )
A. 2H2(g)+O2(g) == 2H2O(1) △H= ―285.8kJ/mol
B. 2H2(g)+ O2(g) == 2H2O(1) △H= +571.6 kJ/mol
C. 2H2(g)+O2(g) == 2H2O(g) △H= ―571.6 kJ/mol
D. H2(g)+1/2O2(g) == H2O(1) △H= ―285.8kJ/mol
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【题目】某科研课题小组研究利用含H+、Zn2+、Mn2+、Fe2+、Fe3+、Cl-、SO42-的工业废液,制备高纯的ZnO、MnO2、Fe2O3,设计出如下实验流程:
已知:
①氢氧化锌沉淀呈白色
②氢氧化锰难溶于水
③溶液中金属离子沉淀完全时,其浓度
回答下列问题:
(1)向工业废液中加入双氧水,可能观察到的现象有:溶液的颜色发生变化和_____,其中引起溶液颜色变化的离子方程式为_____。
(2)第一次调pH的目的是沉淀Fe3+。 检验Fe3+是否完全沉淀的操作:取少量滤液于洁净试管中,最好加入下列试剂中的____ (填标号),并观察实验现象。
a.稀氨水 b.KSCN溶液 c.K3Fe(CN)6溶液
(3)第二次调pH前,科研小组成员在室温下分析此时的溶液,得到相关数据见下表
为防止Mn2+也同时沉淀造成产品不纯,最终选择将溶液的pH控制为7.5,则此时溶液中Zn2+ 的沉淀率为____ 。 (第二次调pH前后液体体积的变化忽略不计)
(4)已知常温下, 。在除锌时发生沉淀转化反应为 ,其平衡常数K= ___。
(5)沉锰反应在酸性条件下完成,写出反应的离子方程式____。
(6)下列关于沉锰制备高纯MnO2的说法中,不正确的是____ (填标号)。
a.若沉锰反应时加入足量浓盐酸并加热,MnO2的产率将降低
b.若沉锰后进行过滤操作,为了加快过滤速率,不断用玻璃棒搅拌
c.若除锌时加入MnS质量为xg,沉锰反应中锰元素无损失,MnO2的产量将增加xg
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【题目】下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的叙述正确的是( )
A.基态原子核外N电子层上只有一个电子的元素一定是第ⅠA族元素
B.原子核外价电子排布式为 的元素一定是副族元素
C.基态原子的p能级上半充满的元素原子的价电子排布式为
D.基态原子核外价电子排布式为的元素的族序数一定为x+y
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【题目】闪锌精矿(含有ZnS、SiO2和少量FeS杂质),钛白废液(含H2SO4约20%,还有少量Fe2+、TiO2+)。利用钛白废液及闪锌精矿联合生产七水合硫酸锌流程简化如下:
回答下列问题:
(1)在焙烧过程中,产生了具有漂白性的气体和金属氧化物,其中气体是_________,滤渣X的主要成分是_________________。
(2)氧化时,如果鼓入空气不足,其弊端是__________,生成H2TiO3的相关离子反应方程式为____________,从生产实际考虑,调pH时,选择加入石灰乳而不是烧碱的原因是_________。
(3)常温下,滤液Y中锌离子浓度约为6mol/L,若Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Zn(OH)2]=6.0×10-18。据此分析,加入石灰乳调节的pH应不超过________,此时溶液中还有的杂质阳离子为H+和__________。
(4)工业上,常用电解硫酸四氨合锌(II)溶液(含[Zn(NH3)4]2+)制备单质锌,其阴极的电极反应式为__________。
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