【题目】氨是一种重要的化工原料,在工农业生产中有广泛的应用。
(1)在一定温度下,在固定体积的密闭容器中进行可逆反应N2+3H22NH3。该可逆反应达到平衡的标志是________。
A.3v正(H2)=2v逆(NH3)
B.单位时间生成m mol N2的同时生成3m mol H2
C.容器内的总压强不再随时间而变化
D.混合气体的密度不再随时间变化
(2)工业上可用天然气为原料来制取合成氨的原料气氢气。某研究性学习小组的同学模拟工业制取氢气的原理,在一定温度下,体积为2 L的恒容密闭容器中,测得如下表所示数据。
时间/min | CH4(mol) | H2O(mol) | CO(mol) | H2(mol) |
0 | 0.40 | 1.00 | 0 | 0 |
5 | a | 0.80 | c | 0.60 |
7 | 0.20 | b | 0.20 | d |
10 | 0.21 | 0.81 | 0.19 | 0.64 |
请回答下列问题:
①该温度下,上述反应的平衡常数K=________;
②反应在7~10 min内,CO的物质的量减少的原因可能是________(填字母)。
A.减少CH4的物质的量 B.降低温度
C.升高温度 D.充入H2
③若保持相同的温度,向2 L的恒容密闭容器中同时充入0.2 mol CH4、0.6 mol H2O、a mol CO和0.5 mol H2,当a=0.2时,上述反应向________(填“正反应”或“逆反应”)方向进行。若要使上述反应开始时向逆反应方向进行,则a的取值范围为________(已知:0.253=0.0156)
【答案】C 0.0675 D 正反应 a>0.26
【解析】
(1)可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不变,由此衍生的物理量不变,据此分析,注意不同物质的反应速率之比等于计量系数之比;
(2)①化学平衡常数等于化学平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比值;
②反应在7~10min内,CO的物质的量减少,而氢气的物质的量增大,据此分析;
③根据Qc和K的大小关系判断平衡移动方向,同样方法求出a值范围。
(1)A、达到平衡状态时,v正(H2): v逆(NH3)=3:2,即2v正(H2)=3v逆(NH3),故A错误;
B、氮气和氢气都是反应物,单位时间内生产mmol氮气的同时,必然生成3mmol氢气,反应不一定达到平衡状态,故B错误;
C、该反应正反应是体积减小的反应,在恒容条件下,反应正向进行,气体的总压强减小,反应逆向进行,气体的总压强增大,容器内的总压强不变时,反应达到平衡状态,故C正确;
D、根据质量守恒、容器的体积不变得知,无论反应是否达到平衡状态,混合气体的密度始终不变,所以不能作为判断平衡状态的依据,故D错误。
故本题答案为:C。
(2)①CH4(g)+ H2O(g)CO(g)+3H2(g)
达到平衡时,c(CH4)=0.10mol/L,c(H2O)=0.40mol/L,c(CO)=0.10mol/L,c(H2)=0.30mol/L,则平衡常数K===0.0675;
②反应在7~10min内,CO的物质的量减少,而氢气的物质的量增大,可能是充入氢气,使平衡逆向移动引起的,故选D;
③向2 L的恒容密闭容器中同时充入0.2 mol CH4、0.6 mol H2O、a mol CO和0.5 mol H2,当a=0.2时,平衡体系中,各物质的浓度为:c(CH4)=0.1mol/L、c(H2O)=0.3mol/L、c(CO)=0.1mol/L、c(H2)=0.25mol/L,
浓度商Qc===0.052<0.0675=K,所以上述反应向正反应方向进行。
若要使上述反应开始时向逆反应方向进行,则需Qc>K,即>0.0675,解得a>0.26,
故本题答案为:0.0675 ;D ;正反应 ;a>0.26。
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【题目】钼(Mo)是一种过渡金属元素,通常用作合金及不锈钢的添加剂。钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)是一种无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂。工业上利用钼精矿(主要成分是MoS2,含少量的PbS等)制备钼酸钠晶体的主要流程如图所示:
(1)Na2MoO4·2H2O中钼元素的化合价是___________。结晶得到的是钼酸钠晶体的粗产品,要得到纯净的钼酸钠晶体,还需要进行的操作是___________(填名称)。
(2)焙烧过程中钼精矿发生的主要化学反应方程式为MoS2+O2-MoO3+SO2(未配平),该反应中氧化产物是___________。
(3)写出“碱浸”反应的离子方程式:_____。为了能提高该反应速率,可采取的措施有_____。
(4)碱浸液结晶前需加入Ba(OH)2固体以除去SO42-。当BaMoO4开始沉淀时,SO42-的去除率是____________%[已知:碱浸液中c(MoO42-)=0.40mol·L-1,c(SO42-)=0.04mol·L-1,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10、Ksp( BaMoO4)=4.0×10-8,加入Ba(OH)2固体引起的溶液体积变化可忽略。]
(5)如图是碳钢在盐酸、硫酸和钼酸钠-月桂酰肌氨酸缓释剂3种不同介质中腐蚀速率的实验结果:
①碳钢在盐酸和硫酸中腐蚀速率随酸的浓度变化有明显差异,其原因可能是___________。
②空气中缓释剂对碳钢的缓蚀原理是在钢铁表面形成 FeMoO4-Fe2O3保护膜。密闭式循环冷却水系统中的碳钢管道缓蚀除需加入缓释剂外还需加入NaNO2,NaNO2的作用是________。
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【题目】50℃时,0.1mol·L-1Na2CO3溶液pH=12,下列判断正确的是
A. c(OH-)=10-2mol·L-1
B. 加入少量NaOH固体,c(Na+)和c(CO32-)均增大
C. c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+c(CO32-)
D. 2c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)
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【题目】Ⅰ:实验室可用KMnO4和浓盐酸反应制取氯气。其变化可表述为:
2KMnO4+16HCl(浓) =2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(1)请将上述化学方程式改写为离子方程式__________________________;
(2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是____________ (填写编号);
①只有还原性②还原性和酸性 ③只有氧化性④氧化性和酸性
(3)此反应中氧化产物是___________(填化学式),产生0.5 mol Cl2,则转移的电子的物质的量为___________mol。
(4)用双线桥法表示该反应的电子转移的方向和数目_____________
2KMnO4+16HCl(浓) =2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
Ⅱ:某废液中含有大量的K+、Cl-、Br-,还有少量的Ca2+、Mg2+、SO42-。某研究性学习小组利用这种废液来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(Br2常温下是深红棕色液体),设计了如下流程图:
已知:可供选择的试剂 a、试剂b(试剂 b代表一组试剂)如下:饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、KOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、H2O2溶液(H+)、KMnO4溶液(H+)、稀盐酸。请根据流程图,回答相关问题:
(5)若试剂a为H2O2溶液(H+),已知H2O2+2KBr+2HCl=Br2+2H2O+2KCl
①发生反应的离子方程式为:__________;
②每消耗0.2molH2O2,反应转移的电子数为______mol;
③还原剂和还原产物的物质的量之比是_______;
(6)操作①②③④⑤对应的名称分别是:______、分液、_____、过滤、______ ;
(7)为了除去无色液体I中的Ca2+、Mg2+、SO42-,从可供选择的试剂中选出试剂b所代表的物质,按滴加顺序依次是____、____、____(填化学式);
(8)调pH=7(中性)是为了除去杂质离子________和_________,以提高氯化钾晶体的纯度。
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【题目】十九大报告提出将我国建设成为制造强国,2020年我国“PX”产能将达到3496万吨/年。有机物(烃)“PX”的结构模型如下图,下列说法错误的是
A. “PX”的二氯代物共有6种(不考虑立体异构) B. “PX”的分子式为C8H10
C. “PX”分子中,最多有14个原子共面 D. 可用酸性KMnO4溶液鉴别“PX”与苯
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【题目】下列有关电化学装置的说法正确的是 ( )
A. 用图1装置处理银器表面的黑斑(Ag2S),银器表面发生的反应为Ag2S+2e-=2Ag+S2-
B. 用图2装置电解一段时间后,铜电极部分溶解,溶液中铜离子的浓度基本不变
C. 图3装置中若直流电源的X极为负极,则该装置可实现粗铜的电解精炼
D. 图4装置中若M是铜,则该装置能防止铁被腐蚀
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【题目】已知室温时,0.1mo1/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,下列叙述错误的是:
A. 该溶液的pH=4 B. 升高温度,溶液的pH增大 C. 此酸的电离平衡常数约为1×10-7 D. 由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的106倍
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【题目】电解质在水溶液中存在各种行为,如电离、水解、沉淀溶解等,据所学知识回答下列问题:
(1)t℃时,纯水中c(H+)=1×10-6 mol·L-1,则该温度下水的离子积常数KW=_______mol2L-2;该温度下,pH=2的H2SO4溶液中由水电离出的[H+]为_________ molL-1。
(2)25℃时,相同物质的量浓度的下列溶液中:①NaCl ②NaOH ③H2SO4 ④(NH4)2SO4,其中水的电离程度由大到小顺序为__________________(用序号回答)。
(3)25℃时,将 a mol·L-1 的醋酸和 b mol·L-1 的氢氧化钠溶液等体积混合后,溶液的pH=7,则溶液中c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=______ molL-1,a____ b(填“﹥”、“﹤”或“=”)。
(4)常温下,稀释0.5 mol·L1的醋酸溶液,下图中的纵坐标不能表示_________
A.CH3COOH的电离程度 B.溶液中H+的数目
C.溶液中的值 D.溶液中CH3COOH的浓度
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【题目】焦炭是重要的工业原材料。
(1)已知在一定温度下,C(s)+CO2(g) 2CO(g) 平衡常数K1;C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) 平衡常数K2 ;CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) 平衡常数K。则K、K1、K2,之间的关系是__________。
(2)用焦炭还原NO的反应为:2NO(g)+ C(s)N2(g) + CO2(g) ΔH,向容积均为1L的甲、乙、丙三个恒温(反应温度分别为400℃、T ℃、400℃)容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO,测得各容器中n(NO)随反应时间t的变化情况如下表所示:
t/min | 0 | 40 | 80 | 120 | 160 |
n(NO)(甲容器)/mol | 2.00 | 1.50 | 1.10 | 0.80 | 0.80 |
n(NO)(乙容器)/mol | 2.00 | 1.45 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
n(NO)(丙容器)/mol | 1.00 | 0.80 | 0.65 | 0.53 | 0.45 |
①甲容器中,0~40 min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率v(NO)=_____________ ;
②该反应的平衡常数表达式为__________________;400℃,该反应的平衡常数为_______;
③乙容器的反应温度T____400 ℃(填“>”“<”或“=”)
④丙容器达到平衡时,NO的转化率为___________;平衡时CO2的浓度为________。
⑤在恒容密闭容器中加入焦炭并充入NO气体,下列图像正确且能说明反应达到平衡状态的是___。
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