【题目】已知,反应①:I2(aq)+I-(aq)I3-(aq) △H1;反应②: I3-(aq) I2(aq)+I-(aq) △H2;反应①的化学平衡常数K1与温度的关系如下表:
t/℃ | 5 | 15 | 25 | 35 | 50 |
K1 | 1100 | 841 | 680 | 533 | 409 |
请回答:
(1)若反应②的化学平衡常数为K2,在相同温度下,K1·K2=____________。
(2)上述反应①的△H1_______0(填“>”、“=”、“<”);若升高温度,则I2的溶解速率会______(填“加快”、“减慢”或“不变”)。
(3)能判断反应①已达到平衡的依据是_______________
A.容器中的压强不再改变 B.溶液的颜色不再改变
C.I-浓度不再变化 D.正逆反应速率均为0
(4)某温度下,反应①的化学平衡常数为800。在该温度下,向甲、乙、丙三个容器中分别加入I2和I-,这两种物质的起始浓度如下:
起始浓度(mol/L) | 甲 | 乙 | 丙 |
c(I2) | 0.1 | 0.2 | 0.2 |
c(I-) | 0.2 | 0.1 | 0.2 |
反应速率最快的是_____________(填“甲”、“乙”或“丙”),平衡时I2的转化率最大的是__________(填“甲”、“乙”或“丙”)。
【答案】1 < 加快 B、C 丙 甲
【解析】
(1)化学平衡常数K1=c(I3-)/c(I2)c(I);化学平衡常数K2=c(I)c(I2)/c(I3-),反应①②互为逆反应,则其化学平衡常数互为倒数;
(2)升高温度化学平衡常数减小,说明平衡逆向移动,则正反应是放热反应;升高温度化学反应速率加快;
(3)可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变;
(4)反应物浓度越大,反应速率越快,碘的浓度越小,碘的转化率越大。
(1)化学平衡常数K1=c(I3-)/c(I2)c(I);化学平衡常数K2=c(I)c(I2)/c(I3-),反应①②互为逆反应,则其化学平衡常数互为倒数,所以在相同温度下,K1K2=1;
综上所述,本题答案是:1。
(2)升高温度化学平衡常数减小,说明平衡逆向移动,则正反应是放热反应,△H<0;升高温度,活化分子百分数增大,所以化学反应速率加快;
综上所述,本题答案是:<;加快。
(3)A.该反应中没有气体,压强始终不变,则不能据此判断平衡状态,故A错误;
B.该反应中只有碘有颜色,当溶液的颜色不再改变时,碘浓度不变,该反应达到平衡状态,故B正确;
C.反应前后碘离子浓度降低,当I浓度不再变化时正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故C正确;
D. 化学平衡状态正逆反应速率相等但不为0,故D错误;
综上所述,本题选B、C。
(4)反应物浓度越大,反应速率越快,碘的浓度越小,碘的转化率越大,根据表中数据知,丙中反应物浓度最大,所以反应速率最快,甲中碘浓度最小,所以转化率最大;
综上所述,本题答案是:丙;甲。
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【题目】某学习小组在实验室模拟工业制备硫氰化钾(KSCN)。实验装置如图:
已知:①CS2不溶于水,比水重;NH3不溶于CS2;②三颈烧瓶内盛放有CS2、水和催化剂。
实验步骤如下:
(1)制备NH4SCN溶液:CS2+3NH3NH4SCN+ NH4HS(该反应比较缓慢)
①实验前,经检验装置的气密性良好。三颈烧瓶的下层CS2液体必须浸没导气管口,目的是_____。
②实验开始时打开K1,加热装置A、D,使A中产生的气体缓缓通入D中,至CS2消失。
则:装置A中反应的化学方程式是_____;装置C的作用是______。
(2)制备KSCN溶液:熄灭A处的酒精灯,关闭K1,移开水浴,将装置D继续加热至105℃,当NH4HS完全分解后(NH4HS= H2S↑ + 3NH3↑),打开K2,再缓缓滴加入适量的KOH溶液,发生反应:NH4SCN + KOH= KSCN + NH3↑ +H2O。
小组讨论后认为:实验中滴加入相同浓度的K2CO3溶液比KOH溶液更好,理由是_____。
(3)制备硫氰化钾晶体:先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂,再减压蒸发浓缩,冷却结晶______,干燥,得到硫氰化钾晶体。
(4)测定晶体中KSCN的含量:称取10.0g样品配成1000mL溶液量取20.00mL于锥形瓶中,加入适量稀硝酸,再加入几滴Fe(NO3)3溶液做指示剂,用0.1000mol/LAgNO3标准溶液滴定,达到滴定终点时消耗AgNO3标准溶液20.00mL。
①滴定时发生的反应:SCN- + Ag+= AgSCN↓(白色)。则判断达到终点时的方法是____。
②晶体中KSCN的质量分数为____。
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【题目】镁和铝分别与等浓度等体积的过量稀硫酸反应,产生气体的体积(V)与时间(t)的关系如图所示,则下列关于反应中镁和铝的叙述正确的是
A. 二者物质的量之比为3∶2
B. 二者质量之比为3∶2
C. 二者摩尔质量之比为2∶3
D. 二者消耗H2SO4的物质的量之比为2∶3
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【题目】三盐基硫酸铅(3PbO·PbSO4·H2O,不溶于水)主要适用于不透明的聚氯乙烯硬质管、注射成型制品,也可用于人造革等软质制品。以铅泥(主要成分为PbO、Pb及PbSO4等)为原料制备三盐的工艺流程如图所示。
已知:Ksp(PbSO4)=1.82×10-8,Ksp (PbCO3)=1.46×10-13
请回答下列问题:
(1)加入碳酸钠溶液后PbSO4转化为PbCO3。转化的方程式为:PbSO4(s)+CO32-(aq)=PbCO3(s)+SO42-(aq),通过计算(保留2位有效数字)说明该反应程度很大的原因:___________。这一步骤中,也可以将碳酸钠溶液改为碳酸氢钠溶液,写出用碳酸氢钠溶液时的离子方程式:___________。
(2)根据图溶解度曲线(g/100g水),由滤液I得到Na2SO4固体的操作为将“滤液1”___________、___________、用乙醇洗涤后于燥。
(3)步骤③“酸溶”,为提高酸溶速率,可采取的措施是___________(任意写出一条),生成NO的离子方程式:___________。
(4)“滤液2”中可循环利用的溶质为___________(填化学式)。
步骤④“沉铅”时若将Pb(NO3)2溶液与0.02mol·L-1的H2SO4等体积混合生成PbSO4沉淀时,所需Pb(NO3)2溶液的最小物质的量浓度为___________mol·L-1。
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【题目】2.0mol PCl3和1.0mol Cl2充入体积不变的密闭容器中,在一定条件下发生下述反应:PCl3+Cl2PCl5.达平衡时,PCl5为0.40mol,如果此时移走1.0mol PCl3和0.50mol Cl2,在相同温度下再达平衡时PCl5的物质的量是( )
A. 0.40mol B. 0.20mol
C. 小于0.20mol D. 大于0.20mol,小于0.40mol
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【题目】下列说法中正确的是( )
A. 催化剂能增大活化分子的百分数,从而成倍地增大反应速率
B. 恒压容器中发生反应N2+O22NO,若在容器中充入He,正逆反应的速率均不变
C. 当一定量的锌粉和过量的6 mol·L-1盐酸反应时,为了减慢反应速率,又不影响产生H2的总量,可向反应器中加入一些水、CH3COONa溶液或NaNO3溶液
D. 已知t1 ℃时,反应C+CO22CO ΔH>0的速率为v,若升高温度正反应速率减小
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【题目】已知:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-25 kJ/mol。某温度下的平衡常数为400。此温度下,在1 L的密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下:
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
c/(mol·L-1) | 0.8 | 1.24 | 1.24 |
下列说法正确的是( )
①平衡后升高温度,平衡常数>400
②平衡时,c(CH3OCH3)=1.6 mol/L
③平衡时,反应混合物的总能量减小20 kJ
④平衡时,再加入与起始等量的CH3OH,达新平衡后CH3OH转化率增大
⑤此时刻反应达到平衡状态
⑥平衡时CH3OH的浓度为0.08 mol·L-1
A. ①②④⑤ B. ②⑥ C. ②③④⑥ D. ②④⑥
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【题目】工业采用氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯碳酸锰的流程如图所示:
已知:①菱锰矿的主要成分是MnCO3,其余为Fe、Ca、Mg、Al等元素。
②部分阳离子沉淀时溶液的pH:
离子 | Al3+ | Fe3+ | Ca2+ | Mn2+ | Mg2+ |
开始沉淀的pH | 4.1 | 2.2 | 10.6 | 8.1 | 9.1 |
沉淀完全的pH | 4.7 | 3.2 | 13.1 | 10.1 | 11.1 |
③焙烧过程中主要反应为MnCO3+2NH4ClMnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O。
(1)结合如图1、2、3,分析焙烧过程中最佳的焙烧温度、焙烧时间、分别为___、___、___。
如图1焙烧温度对锰浸出率的影响 | 如图2焙烧时间与锰浸出率的关系 | 如图3氯化铵与菱锰矿粉质量比对锰浸出率的影响 |
(2)对浸出液净化除杂时,需先加入MnO2,作用是____,再调节溶液pH的范围为___,将Fe3+和Al3+变为沉淀而除去,然后加入NH4F将Ca2+、Mg2+变为氟化物沉淀除去。
(3)上述流程中可循环使用的物质是_____(填化学式)。
(4)现用滴定法测定产品中锰的含量。实验步骤:称取4.000g试样,向其中加入稍过量的磷酸和硝酸,加热使产品中的MnCO2完全转化为[Mn(PO4)2]3-(其中NO3-转化为NO2-);加入稍过量的硫酸铵,发生反应NO2-+NH4+═N2↑+2H2O以除去NO2-;加入稀硫酸酸化,用60.00mL0.50mol·L-1硫酸亚铁铵标准溶液进行滴定,发生的反应为[Mn(PO4)2]3-+Fe2+═Mn2++Fe3++2PO43-,用5.00mL0.50mol·L-1酸性K2Cr2O7溶液恰好除去过量的Fe2+。
①酸性K2Cr2O7溶液与Fe2+反应的离子方程式为_______。
②试样中锰的质量分数为____。
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【题目】硫酸亚铁铵[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]俗称摩尔盐.硫酸亚铁在空气中易被氧化,但与硫酸铵反应生成摩尔盐后较稳定.模拟工业制备硫酸亚铁铵晶体的实验装置如图所示.回答下列问题:
(1)先用饱和碳酸钠溶液煮沸铁屑(含少量油污、铁锈等),再用清水洗净.用饱和碳酸钠溶液煮沸的目的是________________.仪器a的名称是______________.
(2)按如图连接好装置,经检验气密性良好后加入相应的药品,打开K1、K2,关闭K3,装置B中发生反应的离子方程式可能_______________(填字母序号).
A.Fe+2H+=Fe2++H2↑ B.2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
C. Fe2 03+6H+=2Fe3+ +3H2O D. 2Fe3++Fe=3Fe2+
铁屑快反应完时,打开____________,关闭____________,装置B中的溶液会流入装置A,其原因是_____________________.
(3)常温下,将反应后的溶液放置一段时间,瓶底将结晶析出硫酸亚铁铵.为了测定晶体中Fe2+的含量,称取一份质量为4.0g的硫酸亚铁铵晶体样品,配成溶液.用0.1mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积为20.00mL.反应到达滴定终点的现象为_________________,计算晶体中Fe2+的质量分数为_________________.
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