题目内容
【题目】向2 L密闭容器中加入一定量的固体A和气体B,发生反应A(s)+2B(g) D(g)+E(g)ΔH=Q kJ·mol-1。在T1 ℃时,反应进行到不同时间测得各物质的物质的量如表:
时间(min) 物质的量(mol) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
B | 2.00 | 1.36 | 1.00 | 1.00 | 1.20 | 1.20 |
D | 0 | 0.32 | 0.50 | 0.50 | 0.60 | 0.60 |
E | 0 | 0.32 | 0.50 | 0.50 | 0.60 | 0.60 |
(1)T ℃时,该反应的平衡常数K=____________________________。
(2)30 min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,据表中数据判断改变的条件可能是_____(填编号)。
a.通入一定量的B b.加入一定量的固体A c.适当缩小容器的体积
d.升高反应体系温度 e.同时加入0.2 mol B、0.1 mol D、0.1 mol E
(3)对于该反应,用各物质表示的反应速率与时间的关系示意曲线为下图中的____________(填序号)。
(4)容器的体积和温度T1 ℃不变,向该容器中加入1.60 mol B、0.20 mol D、0.20 mol E和n mol A,达到平衡后,与表格中20分钟时各物质的浓度完全相同,投入固体A的物质的量n的取值范围是______。
(5)若该密闭容器绝热,实验测得B的转化率随温度变化的示意图如图所示。由图可知,Q________0(填“大于”或“小于”),c点v正________v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】 0.25 ae ④ >0.3 小于 等于
【解析】(1)向2 L密闭容器发生可逆反应,20分钟内达到平衡状态,
A(s)+2B(g) D(g)+E(g) ΔH=Q kJ·mol-1
起始量 1mol/L 0 0
变化量 0.5 0.25 0.25
平衡量: 0.5 0.25 0.25
T ℃时,该反应的平衡常数K=c(E)×c(D)/c2(B)= 0.25×0.25/0.52= 0.25;正确答案:0.25。
(2)30 min后,n(B)增加,n(D)、n(E)均增加,说明平衡右移,通入一定量的B可以实现, a 正确;改变固体A的量对平衡移动无影响,其它物质的物质的量不发生变化,b错误;适当缩小容器的体积,增大压强,平衡不移动,各物质的量不变,c错误;升高反应体系温度,平衡移动,但是反应物和生成物不能同时增加, d错误;同时加入0.2 mol B、0.1 mol D、0.1 mol E,平衡不移动,各物质的量均增加,e正确;正确选项:ae。
(3)横坐标为时间,纵坐标为浓度的变化量和时间的比值,对于B来说,是物质的量的减小,对于D(g)或 E (g)来说,是物质的量的增加,且比值大约为2:1,只有④ 符合题意,正确选项④。
(4)按题中所建立的平衡,B物质的变化量为0.6 mol,根据方程式,A的变化量为0.3 mol,为顺利达到此平衡,A的量大于0.3 mol,正确答案:>0.3。
(5)B的转化率随着时间变化先增大后减小,说明该反应为放热反应,Q<0,c点为平衡点,v正=v逆,正确答案:小于;等于。
【题目】25 ℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示:
化学式 | CH3COOH | H2CO3 | HClO | NH3·H2O | H2SO3 |
电离平衡常数 | 1.8×10-5 | K1=4.2×10-7 K2=5.6×10-11 | 4.7×10-8 | 1.8×10-5 | Ka1=1.3×102 Ka2=6.2×108 |
(1)25℃时,等浓度的Na2CO3溶液、CH3COONa溶液、Na2SO3溶液,3种溶液的pH由大到小的顺序为____________________________________________。
(2)工业上可用氨水除去尾气SO2。
①若氨水的浓度为2.0 mol·L-1,溶液中的c(OH)=________mol·L1。向该氨水中加入少量NH4Cl固体,溶液的pH__________(填“升高”或“降低”);若加入少量明矾,溶液中NH的浓度____________(填“增大”或“减小”)。
②将SO2通入氨水中,当c(OH)降至1.0×107 mol·L1时,溶液中的c()/c()=_________________。
(3)若某溶液是由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,则混合前c(HCl)
___________c(NH3·H2O)(填“大于”、“小于”或“等于”,下同);混合前酸中c(H+)和碱中c(OH-)的关系为c(H+)____________c(OH-)。
(4)根据表中所给的信息,向NaClO溶液中通入少量CO2气体,发生反应的离子方程式为____________________________________________________
【题目】利用含铜、铁的粗锌制备硫酸锌及相关物质。工艺流程图及有关数据如下:
物质 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 | Fe(OH)3 | ZnS | CuS |
Ksp | 5.0×10-20 | 2.0×10-16 | 4.0×10-38 | 1.2×10-23 | 8.5×10-45 |
请回答下列问题:
(1)粗锌中的铜与混酸的稀溶液反应的化学方程式为__________________________,图中处理气体X要能够体现绿色化学思想,还需补充气体______(填化学式)。
(2)若溶液I中c(Cu2+)为0.05mol·L-1,则溶液II中c(Fe3+)>____mol·L-1。
(3)若固体A是Zn,取9.61 g固体C溶解于足量的500mL 2 mol·L-1稀硝酸中,共收集到标准状况下2.24L的气体,向所得溶液中加入2 mol·L-1NaOH溶液,则当生成沉淀最多时,沉淀的质量为_____g;若固体A是另一种物质,取部分固体C于试管中,加入盐酸产生有臭鸡蛋味气体,则该反应的离子方程式为________________________。
(4)溶液Ⅲ经过蒸发浓缩、____________、过滤、洗涤、干燥,即得到较纯净的硫酸锌晶体;溶液还可以制备ZnS,实际选择的是(NH4)2S溶液而不是Na2S溶液作为反应物,理由是后者制得的ZnS含有较多的杂质,则该杂质是____________(填化学式)。
(5)金属锌常用作酸性干电池的负极,干电池不使用时,由于负极与电解质溶液接触而发生自放电反应:2NH4++Zn=2NH3+H2↑+Zn2+,造成电量自动减少。写出铅蓄电池不使用时,其正极上发生自放电的化学方程式__________________________。