题目内容
【题目】MnO2是常见的氧化剂、催化剂和活性电极材料。
(1)工业上,以惰性材料为电极,电解MaSO4溶液(含少量稀硫酸)制备MnO2。写出阳极的电极反应式:_________________________________。
(2)已知如下热化学方程式(K代表平衡常数):
①MnCO3(s)Mn0(s)+CO2(g)△H1 K1
②2MnO(s)+O2(g)2MnO2(s)△H2 K2
③2MnCO3(n)+O2(g)2MnO2(s)+2CO2(g)△H3 K3
△H3=________用△H1,△H2表示);K3=________用K1、K2表示)。
(3)反应②在低温条件下能自发进行,则△H3________0(填“>"“<"或“=")。
(4)在密闭容器中投入足量的MnCO3,一定条件下发生反应MnCO3(s)MnO(s)+CO2(g) △H>0。在一定湿度下,达到平衡状态时ρ(CO2)=2aMPa。
①温度、压强对MnCO3分解率的影响如图所示:
比较:L1__________L2(填“>"“<”或“=")。
②保持温度不变,将容器休积扩大至原来的2倍,则ρ(CO2)的变化范围是____________。
③保持温度不变,将容器体积压缩至原来的一半,达到新平衡时下列物理量一定不变的是____(填代号)。
A.平衡常数K B.c(CO2) C.n(CO2) D.m(MnCO3)
(5)一定温度下,在容积为2L的恒容密闭容器中加入足量的MnCO3(s)和5molO2,发生反应:2MnCO3(s)+O2(g)2MnO2(s)+2CO2(g),CO2以平均速率为0.1mol·L-1·min-1经过10min达到平衡状态,该条件下该反应的平衡常数K为______________。
【答案】 Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+ 2△H1+△H2 K21·K2 < > aMPa<p(CO2)≤2aMPa AB 0.5mol·L-1
【解析】(1)根据电解原理,用惰性电极电解MnSO4溶液制得MnO2的阳极为:Mn2+失电子发生氧化反应生成MnO2,其阳极电极反应式是Mn2++2H2O2e-=MnO2+4H+。
(2)由已知三个化学方程式可得:③=①×2+②,所以△H1=2△H1+△H2 、K3= K12K2 。
(3)反应②在低温条件下能自发进行,所以△H2T△S<0,根据化学方程式可看出△S<0,所以△H2<0。
(4)①根据上述MnCO3分解的化学方程式及△H>0可得:增大压强压缩体积,MnCO3分解率降低,升高温度MnCO3分解率增大,所以图中X代表压强,L1和L2代表温度,L1>L2;②保持温度不变,将容器体积扩大至原来的2倍,若平衡不移动,则p(CO2)= a MPa,而实际情况是:降低压强平衡右移,所以p(CO2)> MPa,又根据化学平衡移动原理(即勒夏特列原理)p(CO2)< 2a MPa,综上所述,a MPa <p(CO2)< 2a MPa;③ 保持温度不变,化学平衡常数不变,将容器体积压缩至原来的一半,化学平衡逆向移动,n(CO2)减小, m(MnCO3)增大,因为只有一种气体,所以c(CO2)不变。故选AB。
(5)由题意该反应达到平衡状态时c(CO2)=0.1mol L-1 min-1×10min=1 mol L-1,列三段式得:
所以K==(1 mol·L-1)2 ÷ 2 mol·L-1=0.5mol.L-1
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【题目】在25℃时,AgCl的白色悬浊液中,依次加入等浓度的KI溶液和Na2S溶液,观察到的现象是先出现黄色沉淀。最终出现黑色沉淀。已知有关物质的溶度积Ksp(25℃)如下,下列叙述错误的是
AgCl | AgI | Ag2S | |
Ksp | 1.8×10-10 | 8.51×10-16 | 6.3×10-50 |
A. 沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动
B. 溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀
C. AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶解程度相同
D. 25℃时,在饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中,所含Ag+的浓度不同