题目内容
19.防止污染、改善水质的主要措施是对废气、废水进行处理.Ⅰ.已知汽车尾气处理的反应之一:2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)△H<0.将0.20mol NO和0.10molCO充入一个容积恒定为1L的密闭容器中发生上述反应,反应过程中部分物质的浓度变化如图1所示.
①该反应第一次达到平衡时的平衡常数为0.347L•mol-1.
②第12min时改变的条件是升温(填“升温”、“降温”),判断的依据是因反应速率加快且反应逆向移动,对放热反应而言,改变条件为升温.
③在第24min时,若保持温度不变,再向容器中充入CO和N2各0.060mol,平衡将逆向移动(填“正向”、“逆向”或“不”).
Ⅱ.含有乙酸钠和对氯苯酚()的酸性废水,可利用微生物电池法除去,其原理如图2所示
①A是电池的正极(填“正”或“负”);
②酸性条件下,B极的电极反应式为CH3COO--8e-+2H2O=2CO2+7H+.
③设电极两边溶液分别为1L,反应一段时间后,此过程中处理的乙酸钠的质量为2.05 g,A极区溶液的pH=1.
分析 Ⅰ.①依据图象读出平衡浓度,结合平衡常数概念计算平衡常数;
②12min后反应物浓度增大,生成物浓度减小,说明平衡逆向进行;
③根据浓度商和平衡常数比较判断反应进行的方向;
①根据原电池中阳离子的移动方向确定正负极;
②B为负极,发生氧化反应;
③根据电极反应式结合电子得失守恒来计算氢离子的物质的量浓度,依据pH=-lg[H+]计算溶液pH值.
解答 解Ⅰ.①:依据图象分析,第一次达到平衡时时平衡状态下物质的浓度为c(NO)=0.16mol/L,c(CO)=0.06mol/L,c(N2)=0.02mol/L,c(CO2)=0.04mol/L,反应的平衡常数K=$\frac{c(N{\;}_{2})•c{\;}^{2}(CO{\;}_{2})}{{c}^{2}(NO)•{c}^{2}(CO)}$
=$\frac{0.02×0.04×0.04}{0.16×0.16×0.06×0.06}$=0.347L•mol-1;
故答案为:0.347L•mol-1;
②12min后反应物浓度增大,生成物浓度减小,说明平衡逆向进行,反应是放热反应,升温改变符合图象变化;
故答案为:升温;因反应速率加快且反应逆向移动,对放热反应而言,改变条件为升温;
③24min时,各物质的浓度为c(NO)=0.18mol/L,c(CO)=0.08mol/L,c(N2)=0.01mol/L,c(CO2)=0.02mol/L,反应的平衡常数K=$\frac{0.01×0.0{2}^{2}}{0.18{\;}^{2}×0.0{8}^{2}}$=0.019,
若保持温度不变,此时再向容器中充入CO、N2各0.060mol,c(NO)=0.18mol/L,c(CO)=0.14mol/L,c(N2)=0.07mol/L,c(CO2)=0.02mol/L,浓度商计算Qc=$\frac{0.07×0.0{2}^{2}}{0.1{8}^{2×}0.1{4}^{2}}$=0.044>K,平衡逆向进行,
故答案为:逆向;
Ⅱ①原电池中氢离子的移动方向是从负极流向正极,所以A是电池的正极,
故答案为:正;
②B为负极,发生氧化反应,电极方程式为CH3COO--8e-+2H2O=2CO2+7H+;
故答案为:CH3COO--8e-+2H2O=2CO2+7H+;
③B为负极,发生氧化反应,依据电极方程式CH3COO--8e-+2H2O=2CO2+7H+得:
CH3COONa~8e-
82 8
2.05g 0.2mol
A是正极,正极上发生得电子的还原反应:Cl--OH+2e-+H+═-OH+Cl-,
则:
Cl--OH+2e-+H+═-OH+Cl-,
2 1
0.2mol 0.1mol
所以A极区氢离子的物质的量浓度为$\frac{0.1mol}{1L}$=0.1mol/L,溶液pH=-lg[H+]=1,
故答案为:1.
点评 本题为综合题,考查了化学平衡常数的计算及应用、影响化学平衡移动的因素、原电池工作原理,题目难度中等,注意原电池的计算依据正极得到电子数目等于负极失去电子数目.
①取少量该溶液加NaOH溶液共热,产生刺激性气味的气体,未观察到其它明显现象;
②另取少量该溶液加足量的硝酸,可观察到红棕色气体,未观察到沉淀生成.
根据上述实验,以下说法正确的是( )
A. | 由实验①只能确定原溶液中一定有NH4+,没有Fe2+. | |
B. | 取实验②后的溶液滴加淀粉溶液,可能变蓝色. | |
C. | 原溶液中可能含有NH4+、Na+、SO32-、I-四种离子 | |
D. | 取少量原溶液加酸性高锰酸钾溶液,可能有两种离子被氧化 |
A. | 22.4 L甲中含有10 mol电子 | |
B. | 乙与乙的加聚产物都能使溴水褪色 | |
C. | 丙不能与溴水、酸性高锰酸钾溶液发生反应 | |
D. | 丙、丁都可以萃取溴水中的溴单质 |
A. | X:3s23p1 Y:3s23p5 | B. | X:2s22p3 Y:2s22p4 | ||
C. | X:3s23p1 Y:2s22p5 | D. | X:2s22p3 Y:1s1 |
A. | 标准状况下,22.4 LSO3所含电子数约为40 NA | |
B. | 0.5 mol NH4HSO4晶体中,含有H+数目约为0.5 NA | |
C. | 92 g NO2、N2O4混合气体含有的N原子数为2NA | |
D. | 1 mol Cl2作为氧化剂得到的电子数为NA |
A. | 从KI和I2的固体混合物中回收I2,可使用如图甲所示实验装置 | |
B. | 分离Na2CO3溶液和CH3COOC2H5,可使用如图乙所示实验装置 | |
C. | 用图丙所示仪器配制0.150mol/LNaOH溶液 | |
D. | 如图丁所示可用于实验室制氨气并收集干燥的氨气 |
A. | 酸性KI淀粉溶液在空气中久置后变蓝:4I-+O2+2H2O=2I2+4OH- | |
B. | 用Na2CO3溶液处理水垢中的CaSO4:CO32-+CaSO4?CaCO3+SO42- | |
C. | 铅蓄电池充电时阴极质量减轻:PbSO4+2e-=Pb+SO42- | |
D. | 明矾与足量Ba(OH)2溶液混合有沉淀出现:Al3++2SO42-+4OH-+2Ba2+=2BaSO4↓+AlO2-+2H2O |