在一固定容积的密闭容器中进行着如下反应:
CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g),其平衡常数K和温度t的关系如下:
t℃ |
700 |
800 |
850 |
1000 |
1200 |
K |
2.6 |
1.7 |
1.0 |
0.9 |
0.6 |
(1) K的表达式为: ;该反应的正反应为 反应(“吸热”或“放热”)
(2) 能判断该反应是否已经达到化学平衡状态的是:
A.容器中压强不变 B.混合气体中CO浓度不变
C.v(H2)正= v(H2O)逆 D.c(CO2) = c(CO)
(3)某研究小组利用反应:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) △H=-41.2kJ/mol,制备CO2与H2的混合气体。用碱液吸收一定量CO2的方法来提高混合气中H2与CO2的体积比。若以1L1.5mol/L的NaOH溶液充分吸收了22.4L(已折算为标准状况下体积)CO2,则吸收后溶液中各离子浓度从大到小的顺序是 。
(4)如将H2与CO2以4:1的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4。已知:
CH4 (g) + 2O2(g) CO2(g)+ 2H2O(1) ΔH1=-890.3 kJ/mol
H2(g) + 1/2O2(g) H2O(1) ΔH2=-285.8 kJ/mol
则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式是 。
(5)熔融盐燃料电池如下图:
该图是以熔融碳酸盐为电解质,以CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料为电极。已知负极的电极反应是CH4 +4CO32--8e-=5CO2+2H2O。正极的电极反应是_______ 。为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定。为此电池工作时必须有部分A物质参加循环,则A物质的化学式是_________。实验过程中,若通入了标准状况下空气448L(假设空气中O2体积分数为20%),则熔融盐燃料电池消耗标准状况下CH4____________L。
元素及其化合物在生产、生活中具有广泛的用途。
Ⅰ.铬化学丰富多彩:
⑴在常温下,铬能缓慢与稀硫酸反应,生成蓝色溶液。与铜相比,其金属活泼性 。(填“强”或“弱”)
⑵Cr( OH)3和Al( OH)3类似,也是两性氢氧化物,在水中存在酸式和碱式电离平衡,其酸式电离方程式是 。
(3)工业上净化处理铬污染方法之一:将含K2Cr2O7酸性废水放入电解槽内,加入适量的NaCl,以Fe和石墨为电极进行电解。一段时间后,生成Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀除去(已知Ksp[ Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×l0-31)。已知电解后的溶液中c( Fe3+)为2.0×10-13mol/L,则溶液中c(Cr3+)为 mol/L。
Ⅱ.物质A~H有如图所示转化关系(部分生成物未列出)。A、E、F、G均为气体,D为贵重金属之一。
请回答下列问题:
(1)A分子是 分子(填“极性”或“非极性”),C溶液中的阳离子是 (写化学式,不考虑水的电离)。
(2)反应①的化学方程式为 ;反应③的离子方程式为 。
(1)对于Ag2S(s) 2Ag+(aq)+ S2-(aq),其Ksp=____________。
(2)下列说法不正确的是__________。
A.用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl小; |
B.物质的溶解度随温度的升高而增加,故物质的溶解都是吸热的; |
C.对于Al(OH)3(s) Al(OH)3(aq) Al3++3OH-,前者为溶解平衡,后者为电离平衡; |
D.除溶液中的Mg2+,用OH-沉淀Mg2+比用CO32-效果好,说明Mg(OH)2的溶解度比MgCO3大 |
E. 沉淀反应中常加过量的沉淀剂,其目的是使沉淀完全。
工业上为了处理有Cr2O72—的酸性废水,采用下面的处理方法:往工业废水里加入适量的NaCl,以Fe为电极进行电解,经过一段时间后,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成,工业废水中Cr3+的浓度若低于10—5mol/L可符合排放标准。回答下列问题:
(1)电解时阳极上发生的电极反应式: ;
(2)写出Cr2O72—变为Cr3+的离子方程式 ;
(3)工业废水由酸性变为碱性的原因是 ;
(4)已知室温下Cr(OH)3的KSP=1×10—32,则该温度下符合排放标准的溶液的最低pH为 。
在一定温度下,向AgI的饱和溶液中:(填“增大”、“减小”或“不变”)
(1)若加入AgNO3固体,c(I-) 。
(2)若加入更多的AgI固体,则c(Ag+) 。
(3)若加入固体AgBr,c(I-) 。
“低碳循环”已引起各国家的高度重视,而如何降低大气中CO2的含量和有效地开发利用CO2正成为化学家研究的主要课题。
(l)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下氧化法提纯,请完成该反应的化学方程式:
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应,得到如下两组数据:
①实验2条件下平衡常数K= __________。
②实验3,若900℃时,在此容器中加入CO、H2O、CO2、H2均为1mol,则此时
____________(填“<”,“>”,“=”)。
③由两组实验结果,可判断该反应的正反应△H_____________0(填“<”,‘‘>”,“=”)。
(3)己知在常温常压下:
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:________________________
①已知该反应的△H>0,简述该设想能否实现的依据:________。
②目前,在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染,其化学反应方程式为__________。
(5)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp=2.8× 10。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为1×10mol/L,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为__________mol/L。
已知[Ksp(AgBr) ]=5.4×10-13,[Ksp(AgCl) ]=2.0×10-10。
(1)向浓度均为0.1mol·L-1的KBr、NaCl混合溶液中滴入0.1mol·L-1的AgNO3溶液,首先生成的沉淀是 。
(2)当容器中同时出现AgCl和AgBr沉淀,溶液中c(Br-)/c(Cl-)= 。
(5分)向盛有1 mL 0.1 mol/L MgCl2溶液的试管中滴加1~2滴2 mol/L NaOH溶液,观察到有白色沉淀生成,该反应的离子方程式是________________。再滴加2滴0.1 mol/L FeCl3溶液,观察到白色沉淀转化为红褐色沉淀,该反应的离子方程式是___________________。由以上现象可以推知,相同条件下Mg(OH)2和Fe(OH)3中溶解度较大的是_________________。
【化学——选修2:化学与技术】
电镀厂镀铜废水中含有CN-和Cr2O72-离子,需要处理达标后才能排放。该厂拟定下列流程进行废水处理,回答下列问题:
(1)上述处理废水流程中主要使用的方法是_________________;
(2)②中反应后无气体放出,该反应的离子方程式为______________;
(3)步骤③中,每处理0.4mol Cr2O72-时转移电子2.4mol,该反应的离子方程式为 ;
(4)取少量待测水样于试管中,加入NaOH溶液,观察到有蓝色沉淀生成,再加Na2S溶液,蓝色沉淀转化成黑色沉淀,请使用化学用语和文字解释产生该现象的原因 ;
(5)目前处理酸性Cr2O72-废水多采用铁氧磁体法。该法是向废水中加入FeSO4 ·7H2O将Cr2O72-还原成Cr3+,调节pH,Fe、Cr转化成相当于:(铁氧磁体,罗马数字表示元素价态)的沉淀。
处理1mol Cr2O72-,需加入a mol FeSO4 • 7H2O,下列结论正确的是_______。
A.x ="0.5" ,a ="8" | B.x ="0.5" ,a =" 10" | C.x =" 1.5" ,a =8 | D.x =" 1.5" ,a = 10 |
(1)下列物质中能导电的是 ,属于强电解质的是 ,
①H2SO4,②熔融硫酸钠,③ NH3•H2O,④ CO2,⑤碳酸钙,⑥ CH3COOH,⑦氯气,⑧石墨.
(2)某温度下,将50mL 0.2mol/L MgCl2溶液与50mL 0.2 mol/LNaOH溶液充分混合。经判断: (选填有或无)沉淀生成,依据是 (已知此温度下KSP[Mg(OH) 2]=1.810)
(3)常温下,0.lmol·L-1NaHCO3溶液的pH大于8,则溶液中c(H2CO3) c(CO32-)(填“>”、“=或“<”),原因是 (用恰当的化学用语和必要的文字说明回答)。
Cl2及其化合物在生产、生活中具有广泛的用途
(1)25℃时将氯气溶于水形成氯气-氯水体系,该体系中Cl2(aq)、HClO和ClO-分别在三者中所占分数(α)随pH变化的关系如图1所示。
①已知HClO的杀菌能力比ClO-强,由图分析,用氯气处理饮用水时,pH=7.5与 pH=6时杀菌效果强的是__________。
②氯气-氯水体系中,存在多个含氯元素的平衡关系,分别用平衡方程式表示为____________。
(2)ClO2是一种新的消毒剂,工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2,写出该反应的化学方程式____________。
(3)工业上还可用下列方法制备ClO2,在80℃时电解氯化钠溶液得到NaClO3,然后与盐酸反应得到ClO2。电解时,NaClO3在_____极(填阴或阳)生成,生成ClO3–的电极反应式为__________________。
(4)一定条件下,在水溶液中 1 mol Cl–、1mol ClOx–(x=1,2,3,4)的能量大小与化合价的关系如图2所示
①从能量角度看,C、D、E中最不稳定的离子是 (填离子符号)。
②B → A + D反应的热化学方程式为 (用离子符号表示)。
(1)向含有AgI固体的饱和溶液中:
①加入固体AgNO3,则c(I-)________(填“变大”、“变小”或“不变”,下同)。
②若加入更多的AgI固体,则c(Ag+)________
③若加入固体AgCl,c(I-)________,而c(Ag+)________
(2)右图分别是量筒、滴定管的一部分,则:滴定管应该是_______(填编号),读数为_______mL(虚线标注处);
(3)室温下,甲溶液的pH是4,乙溶液的pH是5;甲溶液与乙溶液的c(H+)之比为_________;
(共4分)已知在Ca3(PO4)2的饱和溶液中存在平衡:
Ca3(PO4)2(s) 3Ca2+(aq)+2PO43-(aq)
(1)溶度积Ksp=______________________;
(2)若一定温度下,饱和溶液中c(Ca2+)=2.0×10-6 mol·L-1,
c(PO43-)=1.58×10-6 mol·L-1,则Ksp=_______ _________。
(6分)(1)硫化钠水溶液显碱性的原因_______________(用离子方程式表示)
(2)用硫化亚铁作沉淀剂除去污水中的Cu2+_______________________
(3)浑浊的石灰水中存在的溶解平衡________________
2013年1月27日百度新闻资讯中报道,活性氧化锌是一种多功能性的新型无机材料,其颗粒大小约在1~100纳米。云南化工冶金研究所采用湿化学法(NPP-法)制备纳米级活性氧化锌,可用各种含锌物料为原料,采用酸浸出锌,经过多次净化除去原料中的杂质,然后沉淀获得碱式碳酸锌,最后焙解获得活性氧化锌,化学工艺流程如下:
(1)通过________可以检验流程中滤液2中含有Na+。
(2)上述流程图中pH=12的Na2CO3溶液中c(CO32- )=0.50 mol/L,c(HCO3- )=1×10-2 mol/L,则c(Na+)∶c(OH-)=________。
(3)“溶解”后得到的酸性溶液中含有Zn2+、SO42- ,另含有Fe2+、Cu2+等杂质。先加入________(填“Na2CO3”或“H2SO4”)调节溶液的pH至5.4,然后加入适量KMnO4,Fe2+转化为Fe(OH)3,同时KMnO4转化为MnO2。经检测溶液中Fe2+的浓度为0.009 mol·L-1,则每升溶液中至少应加入________mol KMnO4。
(4)已知常温下,Cu(OH)2的溶度积常数Ksp=2×10-20。溶液中杂质Cu2+浓度为0.002 mol·L-1,若要生成沉淀,则应调节溶液的pH大于________。
(5)“沉淀”得到ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O,“煅烧”在450~500 ℃下进行,“煅烧”反应的化学方程式为:_____________________________________。