题目内容
【题目】Ⅰ.在锌与某浓度的盐酸反应的实验中,实验员得到下面的结果:
锌的质量(g) | 锌的形状 | 温度(℃) | 溶解于酸花的时间(s) | |
A | 2 | 薄片 | 5 | 400 |
B | 2 | 薄片 | 15 | 200 |
C | 2 | 薄片 | 25 | 100 |
D | 2 | 薄片 | 35 | 50 |
E | 2 | 薄片 | 45 | 25 |
F | 2 | 粉末 | 15 | 5 |
(1)写出实验中发生反应的离子方程式:___________,该反应是_____反应(填“放热”或“吸热”);
(2)仔细观察A~F的实验数据对比,你可以得到关于温度影响反应速率结论,用此结论,计算:55℃时,2g锌薄片溶解于酸中需花____ s。
(3)对比结果B与F,解释结果F那么快的原因:________
Ⅱ.某可逆反应在某体积为5L的密闭容器中进行,在从0~4分钟各物质的量的变化情况如图所示(X、Y、Z均为气体)。
(1)该反应的的化学方程式为_______;
(2)反应开始至2分钟时,X的平均反应速率为______;
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是______;
a.每消耗3molX,同时消耗1molY
b.容器内压强保持不变
c.Z的浓度不再变化
d.容器内混合气体的密度保持不变
(4)由下图求得平衡时Y的转化率为_____。
【答案】Ⅰ(1)Zn+2H+=Zn2++H2↑放热(2)12.5(3)B中锌是块状,F中锌是粉末状,粉末状时锌与酸溶液的接触面要比块状时的接触面大得多Ⅱ(1)3X+Y4Z(2)0.03mol/(L·min)(3)c(4)10%
【解析】
试题Ⅰ(1)锌是活泼金属,锌与盐酸反应生成ZnCl2和氢气,则反应的离子方程式为Zn+2H+ =Zn2++ H2↑;活泼金属与酸的反应是放热反应。
(2)通过观察A—F的实验数据对比可知,温度每升高10℃,反应速率增大到原来的2倍,根据表格E中数据可知,2g锌薄片溶解于45℃的酸中花的时间为25s,则在55℃时反应速率是45℃时的2倍,花的时间为12.5s。
(3) 对比结果B与F,速率与Zn的状态有关,B中锌是块状,F中锌是粉末状,粉末状时锌与酸溶液的接触面要比块状时的接触面大得多,所以结果F那么快。
Ⅱ(1)由图象可以看出,X、Y的物质的量逐渐减小,X、Y为反应物,Z的物质的量逐渐增多,所以Z为生成物,当反应到达2min时,△n(X)=0.3mol,△n(Y)=0.1mol,△n(Z)=0.4mol,化学反应中,各物质的物质的量的变化值与化学计量数呈正比,则△n(A):△n(B):△n(C)=3:1:4,所以反应的化学方程式为3X + Y4Z。
(2)由图象可以看出,反应开始至2分钟时,△n(X)=0.3mol,X的平均反应速率为0.3mol÷(5L×2min) =0.03mol/(L.min)。
(3)a.每消耗3molX,同时消耗1molY,表达的都是正反应速率,无法判断反应是否达到平衡,a项错误;b. 该反应为前后气体体积不变的反应,压强始终保持不变,不能作为判断反应是否达到平衡的标志,b项错误;c.Z的浓度不再变化,说明反应达到平衡状态,c项正确;d. 该反应在5L恒容容器中进行,所有物质又都是气体,所以反应体系的密度始终不变,不能作为平衡状态的判断标志,d项错误;答案选c。
(4)由图可知:达平衡时,△n(Y)=0.1mol,所以Y的转化率为0.1mol÷1mol×100%=10%。
【题目】软锰矿(主要成分为MnO2)可用于制备锰及其化合物,现代冶炼金属锰的工艺流程如下图所示,步骤中杂质离子逐一沉淀。
下表为t℃时,有关物质的Ksp
物质 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 | Ca(OH)2 | Mn(OH)2 | CuS | CaS | MnS | MnCO3 |
Ksp | 4.0×10-38 | 2.210-22 | 5.510-6 | 1.910-13 | 6.310-36 | 9.110-6 | 2.510-15 | 2.210-11 |
软锰矿还原浸出的反应为:12MnO2+C6H12O6+12H2SO4===12MnSO4+6CO2↑+18H2O
(1)写出一种能提高还原浸出速率的措施:_________________________
(2)调节pH 步骤中生成的沉淀为________。加入MnF2的主要目的是除去__________ (填“Ca2+”、“Fe3+”或“Cu2+”)
(3)等浓度的(NH4)2S与(N4)2SO4 溶液中,NH4+的浓度大小为:前者________后者(填“>”、“< ” “=” )。
(4)由MnSO4制取MnCO3往MnSO4溶液中加入(NH4)2CO3溶液生成MnCO3,同时还会产生Mn(OH)2,可能的原因有:MnCO3(s)+2OH-(aq)Mn(OH)2(s)+CO (aq),t℃时,计算该反应的平衡常数K=_________________(保留一位小数)。