温度/ | 400 | 500 | 800 |
平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
分析 (1)处理含CN-废水时,用NaOH溶液调节至pH=9时(常温),Ka(HCN)=6.17×10-10,Kh=$\frac{c(O{H}^{-})c(HCN)}{c(C{N}^{-})}$×$\frac{c({H}^{+})}{c({H}^{+})}$=$\frac{Kw}{Ka}$=1.6×10-5,c(OH-)=10-5,则$\frac{c(HCN)×1{0}^{-5}}{c(C{N}^{-})}$=1.6×10-5;
(2)由盖斯定律计算,①+②-③得到工业上生产粗硅的热化学方程式;
(3)图表分析可知,随温度升高,平衡常数减小,说明平衡逆向进行,正反应为放热反应;结合化学平衡三段式列式计算一氧化碳的转化率;
(4)装置图可知通入氢气的电极为原电池负极失电子发生氧化反应,在熔融K2CO3中生成二氧化碳,结合电子守恒和电荷守恒书写电极反应.
解答 解:(1)处理含CN-废水时,用NaOH溶液调节至pH=9时(常温),CN-+H2O?HCN+OH-,Ka(HCN)=6.17×10-10,Kh=$\frac{c(O{H}^{-})c(HCN)}{c(C{N}^{-})}$×$\frac{c({H}^{+})}{c({H}^{+})}$=$\frac{Kw}{Ka}$=$\frac{1{0}^{-14}}{6.17×1{0}^{-10}}$=1.6×10-5,c(OH-)=10-5,则$\frac{c(HCN)×1{0}^{-5}}{c(C{N}^{-})}$=1.6×10-5,则c(CN-)<c(HCN);
故答案为:<;
(2)①C(s)+O2(g)═CO2(g);△H=a kJ•mol-1;
②CO2(g)+C(s)═2CO(g);△H=b kJ•mol-1;
③Si(s)+O2(g)═SiO2(s);△H=c kJ•mol-1.
由盖斯定律可知,①+②-③得到工业上生产粗硅的热化学方程式为:2C(s)+SiO2(s)═Si(s)+2CO(g)△H=(a+b-c)kJ•mol-1;
故答案为:2C(s)+SiO2(s)═Si(s)+2CO(g)△H=(a+b-c)kJ•mol-1;
(3)图表数据分析可知,随温度升高,平衡常数减小,说明平衡逆向进行,正反应为放热反应,焓变为负值;
500℃时进行该反应,且CO和H2O起始浓度相等设为x,一氧化碳消耗物质的量为y,则
CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g).
起始量(mol) x x 0 0
变化量(mol) y y y y
平衡量(mol) x-y x-y y y
K=$\frac{{y}^{2}}{(x-y)^{2}}$=9
$\frac{y}{x-y}$=3,3x=4y
CO平衡转化率=$\frac{y}{x}$×100%=$\frac{3}{4}$×100%=75%;
故答案为:<;75%;
(4)装置图中通入氢气的电极为原电池负极失电子发生氧化反应,在熔融K2CO3中生成二氧化碳,结合电子守恒和电荷守恒可知电极反应为H2-2e-+CO32-═CO2+H2O,
故答案为:H2-2e-+CO32-═CO2+H2O.
点评 本题考查了热化学方程式书写,原电池电解池原理的分析判断,化学平衡计算应用,掌握基础是关键,题目难度中等.
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | CH2O与C2H4O2 | B. | C4H10与C4H6O | C. | CF2Cl2与C2F2Cl2 | D. | C4H10与C3H6 |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
物质 | 性质(沸点及分解温度均为101kPa测得) |
邻苯二甲酸酐 (M=148g/mol) | 白色针状晶体.不溶于冷水,溶于热水及有机溶剂. 密度1.53g/cm3,沸点295℃. |
正丁醇(M=74g/mol) | 无色液体.微溶于水,溶于有机溶剂.密度0.81g/cm3,沸点117.7℃.可与水形成二元共沸物(沸点92.7℃). |
邻苯二甲酸二丁酯 (M=278g/mol) | 无色油状液体.难溶于水,溶于有机溶剂.密度1.49g/cm3,沸点340℃.酸性条件下180℃以上易发生分解. |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
化学反应 | 平衡常数 | 温度℃ | |
500 | 800 | ||
①2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g) | K1 | 2.5 | 0.15 |
②H2(g)+CO2(g)?H2O (g)+CO(g) | K2 | 1.0 | 2.50 |
③3H2(g)+CO2(g)?CH3OH(g)+H2O (g) | K3 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 某金属元素从化合态变为游离态时,该元素一定发生还原反应 | |
B. | 含金属元素的离子,一定都是阳离子 | |
C. | 金属阳离子被还原一定得到金属单质 | |
D. | 在氧化还原反应中,金属单质一定被还原 |
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科目:高中化学 来源: 题型:多选题
A. | 电解过程中,铜电极上有H2产生 | |
B. | 电解初期,主要反应方程式为:Cu+H2SO4$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$CuSO4+H2↑ | |
C. | 电解一定时间后,石墨电极上有铜析出 | |
D. | 整个电解过程中,H+的浓度不断增大 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 充分的洗涤燃煤,除去燃煤表面的灰尘 | |
B. | 加快我国由“燃煤”时代进入到“油气”时代的步伐 | |
C. | 采用催化转换技术将汽车尾气中的NO2和CO转化为无毒气体 | |
D. | 处理NO2的一种方法是利用甲烷催化还原NO2,若CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-512kJ•mol-1,则1g甲烷处理NO2需要放出16kJ的热量 |
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