题目内容

【题目】Ⅰ.铅的冶炼有很多种方法。

(1)瓦纽科夫法熔炼铅,其相关反应的热化学方程式如下:

①2PbS(s)+3O2(g)=2PbO(s)+2SO2(g) △H1= a kJmol-1

②PbS(s)+2PbO(s)=3Pb(s)+SO2(g) △H2= b kJmol-1

③PbS(s)+PbSO4(s)=2Pb(s)+2SO2(g) △H3=c kJmol-1

反应 3PbS(s)+6O2(g)=3PbSO4(s) △H=___________kJmol-1 (用含 a、b、c 的代数式表示)。

(2)还原法炼铅,包含反应PbO(s)+CO(g)Pb(s)+CO2(g) △H,该反应的平衡常数的对数值与温度的关系如下表

温度/℃

300

727

1227

1gK

6.17

2.87

1.24

①该反应的△H__________0(选填“ >”、“< ”或“=”)。

②当1gK=1,在恒容密闭容器中放入足量的PbO并通入CO,达平衡时,混合气体中CO的体积分数为_______________(保留两位有效数字);若平衡后再向容器中充入一定量的CO气体,平衡向_______________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动,再次达到平衡时,CO的转化率_______________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

Ⅱ.PbI2可用于人工降雨,可用滴定方法测出PbI2的Ksp

(3)取一定量的PbI2固体,用蒸馏水配制成饱和溶液,准确移取25.00mL PbI2饱和溶液分次加入阳离子交换树脂RH+(发生:2RH++PbI2=R2Pb2++2H++2I-),用锥形瓶接收流出液,最后用蒸馏水淋洗树脂至流出液呈中性,将洗涤液一并转入锥形瓶中(如图)。加入酚酞指示剂,用0.0025mol·L-1NaOH溶液滴定,当达到滴定终点时,用去氢氧化钠溶液20.00mL。确定到滴定终点时锥形瓶中现象为___________________,计算PbI2的Ksp_______________

【答案】 (2a+2b-3c) 9.1% 正向 不变 滴入最后一滴NaOH溶液,溶液由无色变为浅红(粉红或红)色且半分钟不变 4×10-9

【解析】Ⅰ.(1)①2PbS(s)+3O2(g)═2PbO(s)+2SO2(g)△H1=akJmol-1,②PbS(s)+2PbO(s)═3Pb(s)+SO2(g)△H2=bkJmol-1,③PbS(s)+PbSO4(s)═2Pb(s)+2SO2(g)△H3=ckJmol-1,根据盖斯定律①×2+②×-③×3得到3PbS(s)+6O2(g)═3PbSO4(s)△H=2△H1+2△H2-3△H3=(2a+2b-3c)kJmol-1,故答案为:2a+2b-3c;

(2)①利用lgK与K是增比例函数,温度越高K值越小,说明正反应是放热反应,故答案为:<;

②lgK=1,则K=10,在PbO(s)+CO(g)Pb(s)+CO2(g)中设起始通入CO的amol/l,达平衡时转化的量为xmol/l,平衡时CO浓度为(a-x)mol/l,CO2的浓度为xmol/l,则K==10,得=9.1%,若平衡后再向容器中充入一定量的CO气体,平衡向正反应方向移动,温度不变,平衡常数不变,再次达到平衡时,CO的转化率不变,故答案为:9.1%;正向;不变;

Ⅱ.(3)用氢氧化钠溶液滴定该酸性溶液,滴定终点时,滴入最后一滴NaOH溶液,溶液由无色变为浅红(粉红或红)色且半分钟不变;滴定过程中消耗的OH-,即为阳离子交换出的H+,c(H+)=0.0025molL-1×20.00mL÷25.00mL=2×10-3molL-1,由2RH++PbI2=R2Pb2++2H++2I-,可知c(H+)=c(I-),而c(Pb2+)=c(I-)/2=10-3molL-1,所以KSp(PbI2)=c(Pb2+)×c(I-)2=10-3×(2×10-3)2=4×10-9,故答案为:滴入最后一滴NaOH溶液,溶液由无色变为浅红(粉红或红)色且半分钟不变;4×10-9

练习册系列答案
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【题目】以天然气代替石油生产液体燃料和基础化学品是当前化学研究和发展的重点。

(1)我国科学家创造性地构建了硅化物晶格限域的单中心铁催化剂,成功实现了甲烷一步高效生产乙烯、芳香烃Y和芳香烃Z等重要化工原料,实现了CO2的零排放,碳原子利用率达100%。已知Y、Z的相对分子质量分别为78、128,其一氯代物分别有1种和2种。

有关化学键键能数据如表中所示:

化学键

H-H

C=C

C-C

C≡C

C-H

E(kJ/mol)

436

615

347.7

812

413.4

写出甲烷一步生成乙烯的热化学方程式:_________________________,反应中硅化物晶格限域的单中心铁催化剂的作用是________________________;

已知:原子利用率=期望产物总质量/反应物总质量×100%,则甲烷生成芳香烃Y的原子利用率为___________;

生成1 mol Z产生的H2约合标准状况下________L。

(2)如图为乙烯气相直接水合法制备乙醇过程中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系[其中n(H2O)n(C2H4)=11]

若p2=8.0 MPa,列式计算A点的平衡常数Kp=____________(用平衡分压代替平衡浓度计算;分压=总压×物质的量分数;结果保留到小数点后两位);

该反应为__________(填“吸热”或“放热”)反应,图中压强(p1、p2、p3、p4)的大小关系为____________,理由是________________;

气相直接水合法常采用的工艺条件:磷酸/硅藻土为催化剂,反应温度为290,压强为6.9 MPa,n(H2O)n(C2H4)=0.61。乙烯的转化率为5%,若要进一步提高乙烯的转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以采取的措施有______________(任写两条)。

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