题目内容
【题目】(1)在一固定容积的密闭容器中进行如下反应: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 | 1 000 | 1 200 |
K | 2.6 | 1.7 | 1.0 | 0.9 | 0.6 |
①K的表达式为____________________;
②该反应的正反应为__________反应(“吸热”或“放热”);
③下列选项中,能判断该反应已经达到化学平衡状态的是____________(填字母代号)。
A.容器中压强不变 B.混合气体中CO浓度不变
C.v正(H2)=v逆(H2O) D.c(CO2)=c(CO)
(2)下列化合物:①HCl ②NaOH ③CH3COOH ④NH3·H2O ⑤CH3COONa ⑥NH4Cl,溶液呈碱性的有__________(填序号);常温下0.01 mol/L HCl溶液的pH=________;pH=11的CH3COONa溶液中由水电离产生的c(OH-)=________。
(3)已知在Cu2+、Mg2+、Fe2+浓度相同的溶液中,其开始沉淀时的pH如下:
离子 | Fe2+ | Cu2+ | Mg2+ |
pH | 7.6 | 5.2 | 10.4 |
①若向该溶液中滴加NaOH溶液,则先沉淀的是 ____________(填离子符号);
②判断Ksp[Mg(OH)2]____________Ksp[Fe(OH)2](填“>”、“=”或“<”)。
(4)电解装置如图所示:
①当用惰性电极电解时,d电极的反应式为____________;
②若用此装置进行铁上镀铜,已知镀层金属采用纯铜且电镀前两电极材料质量相等,电镀一段时间后对电极进行称量发现两极质量差为16 g,则电路中转移的电子为____________mol。
【答案】 放热 BC ②④⑤ 2 1×10-3mol·L-1 Cu2+ > Cu2++2e-=Cu 0.25
【解析】
(1)①由反应方程式可知,反应物为CO2、H2,生成物为CO、H2O,则K=;
②根据表中数据,升高温度,K减小,则升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应;
③A.反应中等号两边气体的计量数之和相等,则气体的物质的量不变,容积恒定,则容器中压强一直不变,所以压强不变不能判断是否达到平衡,A错误;
B.混合气体中CO浓度不变,则v正(CO)=v逆(CO),达到平衡状态,B正确;
C.v正(H2)=v逆(H2O)= v逆(H2),达到平衡状态,C正确;
D.c(CO2)=c(CO),不能确定反应速率的关系,则无法判断是否达到平衡状态,D错误;
答案为BC;
(2)HCl、CH3COOH为酸,水溶液呈酸性;NaOH、NH3·H2O为碱,水溶液呈碱性;CH3COONa为强碱弱酸盐,水溶液呈碱性;NH4Cl为强酸弱碱盐,水溶液呈酸性;常温下0.01 mol/L HCl溶液中c(H+)=0.01 mol/L,溶液的pH=2;pH=11的CH3COONa溶液中c(H+)=10-11 mol/L,则由水电离产生的c(OH-)=1×10-3mol·L-1;
(3)①根据表中数据可知,向溶液中滴加NaOH溶液,先出现沉淀的为Cu2+;
②Ksp=c(M2+)×c2(OH-),溶液中阳离子浓度相同,开始出现沉淀时,pH越小,则c(OH-)越小,Ksp越小,所以Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)2];
(4)①根据电解装置,d为阴极,溶液中的铜离子得电子生成Cu,反应式为Cu2++2e-=Cu;
②用此装置进行铁上镀铜,则铁作阴极,一段时间后对电极进行称量发现两极质量差为16g,则铁电极产生8gCu,电子转移为8g÷64g/mol×2=0.25mol;