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【题目】为了缓解温空效应,科学家提出了多种回收和利用的方案。

方案1:利用FeO吸收获得

______

方案2:利用制备

时,向2L恒容密闭容器中充入发生反应:,混合气体中的浓度与反应时间的关系如图1所示。

①从反应开始到恰好达到平衡时,的平均反应速率______

时,反应的平衡常数______

③保持温度不变,向平衡后的容器中再充入,重新达到平衡时的浓度______填序号

A.等于 等于 大于

时,如果该容器中有。则______”“

已知:时,该反应的平衡常数______”“

方案3:利用电池将变废为宝。我国科研人员研制出的可充电电池以钠箔和多壁碳纳米管为电极材料,总反应为放电时该电池吸入,其工作原理如图2所示:假设开始时两极的质量相等

①放电时,正极的电极反应式为______

②若生成的C全部沉积在电极表面,当转移时,两极的质量差为______g

室温下,物质的量浓度均为的几种含碳盐溶液的pH如下表:

序号

溶液

NaX

pH

写出溶液②中通入少量的离子方程式:______;等体积的①和③形成的混合溶液中离子浓度由大到小排列为:______

【答案】 25 D

【解析】

1

将方程式(+)÷2进行相应的改变;

2)①从反应开始到恰好达到平衡时,CH4的平均反应速率v(CH4)=0.80mol/L÷10min=0.08mol/(Lmin)

相同时间内各物质的平均反应速率之比等于其计量数,据此计算氢气反应速率;

②可逆反应 CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)

开始(mol/L) 1 4 0 0

反应(mol/L) 0.8 0 3.20 0.80 1.60

平衡(mol/L) 0.20 0.80 0.80 1.60

300C时,反应的平衡常数K=c(CH4)×c2(H2O)÷(c(CO2)×c4(H2))

③保持温度不变,向平衡后的容器中再充入2mol CO28mol H2,相当于增大压强,平衡正向移动,导致甲烷浓度大于原来2倍;

3300C时,如果该容器中有1.6mol CO22.0mol H25.6mol CH44.0mol H2O (g),此时c(CO2)0.8mol/Lc(H2)1.0mol/Lc(CH4)2.8mol/Lc(H2O)2.0mol/L,浓度商= c(CH4)×c2(H2O)÷(c(CO2)×c4(H2))=2.8×2.02÷(0.8×104)=14<25,根据浓度商与化学平衡常数相对大小判断平衡移动方向,从而确定正逆反应速率相对大小;

4200C时,该反应的平衡常数K300C时该反应化学平衡常数K25L2mol2,升高温度平衡向吸热方向移动,升高温度该反应平衡常数减小,说明平衡逆向移动;

5)①根据电池反应式知,放电时,Na作负极、碳纳米管为正极,正极上二氧化碳得电子和钠离子反应生成碳酸钠和C

②若生成的Na2CO3C全部沉积在电极表面,负极上钠失电子生成钠离子进入电解质,负极反应式为NaeNa+,当转移0.2mole时,负极质量减少量=0.2mol1×23g/mol=4.6g,正极增加的质量为碳酸钠和C的质量,正极增加质量=0.2mol÷4×2×106g/mol+0.2mol÷4×1×12g/mol=10.6g+0.6g11.2g

6)①相同浓度弱酸的钠盐溶液,弱酸根离子水解程度越大该溶液的pH越大,相对应的酸的酸性越弱,强酸能和弱酸盐反应生成弱酸,根据溶液pH知,水解程度CO32>X>HCO3-,则酸性HCO3-<HX<H2CO3,溶液②中通入少量CO2,碳酸和X反应生成HXHCO3-

水解程度CO32>X>HCO3-,二者水解都生成OH导致溶液呈碱性,但是其水解程度都较小。

1

将方程式(+)÷212×(76.0+113.4)kJ/mol+18.7kJ/mol

故答案为:+18.7kJ/mol

2)①从反应开始到恰好达到平衡时,CH4的平均反应速率v(CH4)=0.80mol/L10min=0.08mol/(Lmin)

相同时间内各物质的平均反应速率之比等于其计量数,则氢气反应速率=4v(CH4)4×0.08mol/(Lmin)

故答案为:

②可逆反应 CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)

开始(mol/L) 1 4 0 0

反应(mol/L) 0.80 3.20 0.80 1.60

平衡(mol/L) 0.20 0.80 0.80 1.60

300C时,反应的平衡常数K=c(CH4)×c2(H2O)÷(c(CO2)×c4(H2))=0.80×1.602÷(0.20×0.804)=25

故答案为:25

③保持温度不变,向平衡后的容器中再充入2mol CO28mol H2,相当于增大压强,平衡正向移动,导致甲烷浓度大于原来2倍,即甲烷浓度大于1.6mol/L

故选D

3300C时,如果该容器中有1.6mol CO22.0mol H25.6mol CH44.0mol H2O (g),此时c(CO2)0.8mol/Lc(H2)1.0mol/Lc(CH4)2.8mol/Lc(H2O)2.0mol/L,浓度商= c(CH4)×c2(H2O)÷(c(CO2)×c4(H2))=2.8×2.02÷(0.8×104)=14<25,平衡正向移动,则正反应速率大于逆反应速率,

故答案为:>

4200C时,该反应的平衡常数K300C时该反应化学平衡常数K25 L2mol2,升高温度平衡向吸热方向移动,升高温度该反应平衡常数减小,说明平衡逆向移动,则正反应是放热反应,反应热小于0

故答案为:<

5)①根据电池反应式知,放电时,Na作负极、碳纳米管为正极,正极上二氧化碳得电子和钠离子反应生成碳酸钠和C,电极反应式为

故答案为:

②若生成的Na2CO3C全部沉积在电极表面,负极上钠失电子生成钠离子进入电解质,负极反应式为NaeNa+,当转移0.2mole时,负极质量减少量=0.2mol×23g/mol=4.6g,正极增加的质量为碳酸钠和C的质量,正极增加质量=0.2mol÷4×2×106g/mol+0.2mol÷4×1×12g/mol=10.6g+0.6g11.2g,则正负极质量差=11.2g+4.6g15.8g

故答案为:15.8

6)相同浓度弱酸的钠盐溶液,弱酸根离子水解程度越大该溶液的pH越大,相对应的酸的酸性越弱,强酸能和弱酸盐反应生成弱酸,根据溶液pH知,水解程度CO32>X>HCO3-,则酸性HCO3-<HX<H2CO3,溶液②中通入少量CO2,碳酸和X反应生成HXHCO3-,离子方程式为

等体积的①和③形成的混合溶液中离子浓度由大到小排列为

故答案为:

练习册系列答案
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【题目】一定温度下可逆反应:A(s)2B(g)2C(g)D(g)DH0。现将1 mol A2 mol B加入甲容器中,将4 mol C2 mol D加入乙容器中,此时控制活塞P,使乙的容积为甲的2倍,t1时两容器内均达到平衡状态(如图1所示,隔板K不能移动)。下列说法正确的是

1 2 3

A.保持温度和活塞位置不变,在甲中再加入1 mol A2 mol B,达到新的平衡后,甲中C的浓度是乙中C的浓度的2

B.保持活塞位置不变,升高温度,达到新的平衡后,甲中B的体积分数增大,乙中B的体积分数减小

C.保持温度不变,移动活塞P,使乙的容积和甲相等,达到新的平衡后,乙中C的体积分数是甲中C的体积分数的2

D.保持温度和乙中的压强不变,t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后,甲、乙中反应速率变化情况分别如图2和图3所示(t1前的反应速率变化已省略)

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【题目】在一个固定容积的密闭容器中,保持一定温度进行如下反应:H2(g)+Br2(g)2HBr(g),已知加入1 mol H22 mol Br2达到平衡后,生成x mol HBr,在相同条件下若起始时加入的H2、Br2、HBr分别为a、b、c(均不为0)且保持平衡时,各组分含量都不变,以下推断正确的是

①a、b、c应满足的关系是4a+c=2b

平衡时HBrax mol

③a、b、c应满足的关系是a+b=c

平衡时HBrx mol

A. B. ①② C. ①④ D. ②③

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【题目】下列说法正确的是

A.pH=6NaHSO3溶液中:c(SO32-)-c(H2SO3)=9.9×10-6molL-1

B.浓度均为0.1 molL-1CuSO4(NH4)2SO4的混合溶液中:c(NH4+)>c(SO42-)>c(Cu2+)>c(H+)

C.0.1 molL-1NaF溶液中加入NH4Cl至中性:c(HF)=c(NH3H2O)

D.0.100 molL-1Na2S溶液中通入HCl气体,至c(Cl-)=0.100 molL-1(忽略溶液体积的变化及H2S的挥发)c(OH-)-c(H+)=c(HS-)-c(S2-)

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【题目】现有常温下pH=2的盐酸甲和pH=2的醋酸溶液乙,请根据下列操作回答问题:

1常温下0.lmol/LCH3COOH溶液加水稀释过程,下列表达式的数据一定增大的是__________

A.c(H+) B.c(H+)/c(CH3COOH) C.c(H+)·c(OH-) D.c(OH-)/c(H+)

210mL乙溶液,加入等体积水,醋酸的电离平衡___________(向左向右”)移动另取10mL的乙溶液,加入少量无水醋酸钠固体 (假设加入固体前后,溶液体积保持不变),待固体溶解后溶液中c(H+)/c(CH3COOH)的比值将___________(增大”“ 减小无法确定”)

3取等体积的甲、乙两溶液,分别用等浓度的NaOH稀溶液中和则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为:V()___________V() (“>”“ <”“=”)

4已知25℃时,两种酸的电离平衡常数如下

化学式

CH3COOH

H2CO3

HClO

电离平衡常数K1

1.8×l1-5

4.3×l0-7

3.0×10-8

K2

- -

5.6×10-11

- -

下列四种离子结合H+能力最强的是___________

A.HCO3- B.CO32- C.ClO- D.CH3COO-

5常温下取甲溶液稀释100倍,其pH=___________99mL甲溶液与lrnLlmol/LNaOH溶液混合(忽略溶液体积变化),恢复至常温时其pH=______________

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【题目】某有机物结构简式为,下列关于该有机物的说法中不正确的是

A. FeCl3溶液显紫色

B. 与足量的氢氧化钠溶液在一定条件下反应,最多消耗NaOH 3 mol

C. 能发生缩聚反应和加聚反应

D. 1 mol该有机物与浓溴水反应,最多消耗3 mol Br2

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A.该电池的正极为ZnO

B.Zn电极附近溶液的pH不变

C.电池正极的电极反应为2MnO2+2e-+2H2O=2MnO(OH)+2OH-

D.0.1molZn完全溶解时,流经电解液的电子的物质的量为0.2mol

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【题目】下列实验操作、现象和结论均正确的是

选项

操作

现象

结论

A

将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口

试纸不变色

NH4Cl受热不分解

B

中振荡后静置

下层液体颜色变浅

NaOH溶液可除去溶在溴苯中的Br2

C

加热

洗气瓶中溶液褪色

生成了乙烯

D

通电

B极上有红色固体析出

锌的金属性比铜强

A.AB.BC.CD.D

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溶液和HCN溶液所得滴定曲线如右图。下列说法正确的是

A. 和点所示溶液中:cCH3COO)<cCN

B. 和点所示溶液中:cNa)>cOH)>cCH3COO)>cH

C. 和点所示溶液中:cCH3COO)-cCN)=cHCN)-cCH3COOH

D. 和点所示溶液中都有:cCH3COO)+cOH)=cCH3COOH)+cH

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