题目内容
铅及其化合物工业生产及日常生活具有非常广泛的用途。
(1)瓦纽科夫法熔炼铅,其相关反应的热化学方程式如下:
2PbS(s)+3O2(g)=2PbO(s)+2SO2(g) ΔH=" a" kJ/mol
PbS(s)+2PbO(s)=3Pb(s)+SO2(g) ΔH=" b" kJ·mol-1
PbS(s)+PbSO4(s)=2Pb(s)+2SO2(g) ΔH=" c" kJ·mol-1
反应3PbS(s) + 6O2(g) = 3PbSO4(s) ΔH="kJ" ·mol-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) ΔH,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 |
lgK | 6.17 | 2.87 | 1.24 |
①该还原反应的△H0(选填:“>”“<”“=”)。
②当IgK=1且起始时只通入CO(PbO足量),达平衡时,混合气体中CO的体积分数为 。
(3)引爆导弹、核武器的工作电源通常Ca/PbSO4热电池,其装置如图所示,该电池正极的电极反应式为 。
(4)PbI2:可用于人工降雨。取一定量的PbI2固体,用蒸馏水配制成t℃饱和溶液,准确移取25.00mLPbI2饱和溶液分次加入阳离子交换树脂RH+(发生:2RH++PbI2=R2Pb+2H++2I-),用250ml洁净的锥形瓶接收流出液,最后用蒸馏水淋洗树脂至流出液呈中性,将洗涤液一并盛放到锥形瓶中(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。可计算出t℃时PbI2 Ksp为 。
(5)铅易造成环境污染,水溶液中的铅存在形态主要有6种,它们与pH关系如图所示,含铅废水用活性炭进行处理,铅的去除率与pH关系如图所示。
①常温下,pH=6→7时,铅形态间转化的离子方程式为 。
②用活性炭处理,铅的去除率较高时,铅主要应该处于 (填铅的一种形态的化学式)形态。
(1)2a+2b-3c
(2)①<; ②9.09%
(3)PbSO4 + 2e-= SO42-+ Pb(或PbSO4 +Ca2++ 2e-= CaSO4+ Pb)
(4)4×10-9
(5)①Pb2+ + H2OPb(OH)+ + H+ ②Pb2+
解析试题分析:(1)依据盖斯定律,将前两式分别乘2,减去最后一式乘3,即可得所求反应的?H。(2)①lgK与K为增函数关系,从表中数据知,温度越高,K越小,说明正反应放热。②lgK=1,得K=10。设开始时通入CO为amol/L,达平衡时转化了x mol/L,则平衡时,CO为(x-a)mol/L,CO2为x mol/L,由K===10,解得=9.09%。(3)由电池的装置图分析知,Ca作为负极,失去电子。则另一极为正极,得电子,化合价降低,即由PbSO4转化为Pb。(4)滴定过程中消耗的OH-,即为阳离子交换出来的H+,n(H+)=0.0025×20×10-3,c(H+)=n(H+)/25×10-3=2×10-3 mol/L,而C(H+)=C(I-),由PbI2的化学式知,C(Pb2+)= C(I-)/2=10-3 mol/L,Ksp(PbI2)=c(Pb2+)c2(I-)= 10-3×(2×10-3)2=4×10-9。(5)从左图分析,当pH由6变到7时,是Pb2+向Pb(OH)+转化,即为Pb2+水解,结合水电离出的一个OH-,同时释放出一个H+。从右图看,铅的去除率最高时,pH大约为6.5左右,对比左图知,在pH=6.5时,铅主要以Pb2+存在。
考点:化学反应速率与化学平衡、电解质溶液、中和滴定(氧化还原滴定)。
(1)固定和利用CO2能有效地利用资源,并减少空气中的温室气体。工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ·mol-1。某科学实验将6molCO2和8molH2充入2L密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如右图所示(实线)。图中数据a(1,6)代表的意思是:在l min时H2的物质的量是6mol。
①下列时间段平均反应速率最大的是__________,最小的是______________。
A.0~1min | B.1~3min | C.3~8min | D.8~11min |
(2)利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时,等量的CO2和H2O(g)在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,CH4产量随光照时间的变化如图所示。在0~30 h内,CH4的平均生成速率v(Ⅰ)、v(Ⅱ)和v(Ⅲ)从大到小的顺序为 。反应开始后的12小时内,在第___________种催化剂的作用下,收集的CH4最多。
(8分)向200mL 6mol·L-1盐酸中加入一定量的纯净CaCO3,产生气体的体积随时间的变化曲线如图所示(气体体积均在标准状况下测定)。请回答下列问题:
(1)设OE段的反应速率为v1,EF段的反应速率为v2,
FG段的反应速率为v3,则 影响v1、v2、v3反应速率的因素是 ;
(2)为了减缓上述反应的速率,欲向该溶液中加入下列物质,你认为可行的是 (填字母)
A.蒸馏水 | B.氯化钾固体 | C.氯化钠溶液 | D.浓盐酸 |
(4)若反应过程中溶液体积的变化忽略不计,则EF段用盐酸表示的化学反应速率V(HCl)=______。