题目内容

(18分)MnO2和Zn是制造干电池的重要原料，工业上用软锰矿(主要成分MnO2)和闪锌矿(主要成分ZnS)联合生产MnO2和Zn的工艺流程如下图所示：

（1）操作I用到硅酸盐材质的仪器有烧杯、玻璃棒和_______ _____(填仪器名称)。
（2）稀硫酸浸泡时反应的离子方程式为_______________________________________；该反应中若析出19.2g单质A，共转移____________mo1电子。浸泡时反应速率较慢，下列措施不能提高浸泡时反应速率的是________(填代号)。
a．将矿石粉碎   
b．提高浸泡温度
c．适当增大硫酸浓度
d．改变软锰矿与闪锌矿的比例
（3）由硫酸锰溶液可得到固体碳酸锰，然后在空气中煅烧碳酸锰制备MnO2。已知：

写出碳酸锰在空气中煅烧生成MnO2的热化学方程式_________________________。
（4）用惰性电极电解硫酸酸化的硫酸锰溶液制备MnO2的装置如下图所示：

①a应与直流电源的_________(填“正”或“负”)极相连。．
②电解过程中氢离子的作用是______________和_____________；若转移的电子数为个，左室溶液中的变化量为________________。
（1）漏斗
（2）；1.2；d
（3）△H=（a+2b）kJ/mol；
（4）①正②参与阴极反应；通过交换膜定向移动形成电流；1mol

试题分析：（1）操作I为过滤，用到硅酸盐材质的仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗；（2）稀硫酸浸泡时反应为MnO2和ZnS变为Mn2+和Zn2+，同时应生成S单质，故方程式为：；19.2g单质S的物质的量为0.6mol，由反应方程式可知生成1molS转移2mole-,故生成0.6molS转移1.2mole-；四个选项中，将矿石粉碎、提高浸泡温度、适当增大硫酸浓度均能提高反应速率，故答案为d；（3）由盖斯定律将反应I+II×2可得△H=（a+2b）kJ/mol；（4）①根据装置图可知左室发生MnSO4→MnO2的反应，即发生氧化反应，故a应与直流电源的正极相连；②电解过程中阴极为H+得电子发生还原反应，又交换膜只允许H+通过，故H+的作用为参与阴极反应且通过交换膜定向移动形成电流；若转移的电子数为个即1mol，根据电荷守恒氢离子物质的量变化为1mol。
练习册系列答案
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（3分）科学家一直致力于“人工固氮” 的方法研究。目前合成氨的技术原理为氮气和氢气在高温高压催化剂条件下生成氨气，一定条件下，向一个1L的密闭容器中充入2molN2和6molH2，反应达平衡时生成NH3的浓度为1 mol·L-1，并放出Q kJ热量，该反应的热化学方程式可表示为         ____                                                         __。
C、CO、CH4、C2H5OH是常用的燃料，他们每1mol分别完全燃烧生成CO2(g)及H2O（l）时，放出的热量依次为393.5kJ、283.0 kJ、890.3 kJ、1366.8 kJ。相同质量的这4种燃料，完全燃烧时放出热量最多的是:(    )
A．C               B. CO          C. CH4             D. C2H5OH
已知：断开1molN≡N需要吸收akJ热量，断开1molH—H需要吸收bkJ热量，断开1molN—H需要吸收ckJ热量。向某密闭容器中通入1molN2和3molH2，在一定条件下发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)（放热反应）。下列描述中正确的是
A．N2和H2具有的总能量一定比NH3具有的总能量低
B．a、b、c三者的关系为：a+3b＜2c
C．向密闭容器中通入1molN2和3molH2，反应放出的热量必为(6c―a―3b)kJ
D．形成1molN—H会放出ckJ热量
．（17分）减少污染、保护环境是全世界最热门的课题。
（1）为了减少空气中SO2的排放，常采取的措施有：
①将煤转化为清洁气体燃料。
已知：H2(g)＋1/2O2(g)==H2O(g) ΔH1＝-241.8 kJ·mol－1
C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)      ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1
则焦炭与水蒸气反应生成CO的热化学方程式为                          。
②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是    （填序号）：
a．Ca(OH)2      b．CaCl2         c．Na2CO3       d．NaHSO3
（2）CO在催化剂作用下可以与H2反应生成甲醇：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在密闭容器中充有10 mol CO与20 mol H2，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示。

①M、N两点平衡状态下，容器中总物质的物质的量之比为：n(M)总：n(N)总=　　 　　　。
②若M、N、Q三点的平衡常数KM、KN、KQ的大小关系为　　   。
（3）催化硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。
①催化硝化法中，用H2将NO还原为N2，一段时间后，溶液的碱性
明显增强。则该反应离子方程式为               。
②电化学降解NO的原理如图所示，电源正极为    （填“a”或“b”）；
若总反应为4NO3-+4H+通电5O2↑+2N2↑+2H2O，则阴极反应式为          。
(17分)合成氨工业上常用下列方法制备H2：
方法：
方法：

试计算25℃时由方法②制备l000g H2所放出的能量为_________ kJ。
（2）在一定的条件下，将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器，发生反应：
其相关数据如下表所示：

①T1_________T2（填“>”、“=”或“<”）；
T1℃时，该反应的平衡常数K="_________" 。
②乙容器中，当反应进行到1.5min时，H2O(g)的物质的量浓度范围是_________。
③一定条件下，在密闭恒容的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是_________。
A．
B．混合气体的密度保持不变

D．混合气体的平均相对分子质量保持不变
④某同学为了研究反应条件对化学平衡的影响，测得逆反应速率与时间的关系如图所示：

可见在t1、t3、t5、t7时反应都达了到平衡状态，如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件，则从t1到t8哪个时间段H2O (g)的平衡转化率最低_________，t4时刻改变的条件是__________。
⑤在25 ℃时，c mol/L，的醋酸与0.02mol/L NaOH溶液等体积混合后溶液刚好呈中性，
用含c的代数式表示CH3COOH的电离常数Ka=_________。
已知；①Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)　ΔH＝a kJ·mol－1，平衡常数为K；
②Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)　ΔH＝b kJ·mol－1。
测得在不同温度下，K值如下：
温度/℃
500
700
900
K
1.00
1.47
2．40
（1）反应①为__________(选填“吸热”或“放热”)反应。
（2）若500 ℃时进行反应①，CO2的起始浓度为2 mol·L－1，CO的平衡浓度为      。
（3）下列关于反应①的说法正确的是           。
A．达到平衡后保持其他条件不变，升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动
B． 在500 ℃下反应，当c(CO2)=c(CO)时，反应达到平衡状态
C．恒温恒容下，当容器内气体密度不再变化时，反应达到平衡状态
D．加压、升温和使用催化剂均可增大反应物的转化率
（4）由已知反应，写出Fe2O3(s)被CO(g)还原成FeO(s)的热化学方程式              。
（5）室温时在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液，当溶液pH为2．7时，Fe3＋开始沉淀；当溶液pH为4时，c(Fe3＋)＝__________mol·L－1(已知：Ksp[Fe(OH)3]＝4．0×10－36)。
（6）新型锌空电池与锂电池相比，具有能量密度高、安全性好且成本低。该电池的总反应为2Zn+O2===2ZnO，电解质溶液为KOH溶液，则负极的电极反应式为_______。
若以该电池为电源，用惰性电极电解硫酸铜溶液，为保证阴极有6．4g铜析出，理论上至少需要标准状况下　　　   L空气(空气中含氧气按20%计算)进入该电池。
（6分）50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L  NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反 应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：

(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是________；
(2)用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸溶液进行实验，求得的中和热数值________(填“偏 大”、“偏小”或“无影响”)；
(3)实验中改用60 mL 0.50 mol/L 盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量________(填“相等”或“不相等”)，所求中和热________(填“相等”或“不相等”)，简述理由________________________________________________________。
肼(N2H4)又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。已知：
N2(g)+2O2(g)＝2NO2(g)                ΔH=+67.7kJ/mol,
2N2H4(g)+2NO2(g)＝3N2(g)+4H2O(g)     ΔH=－1135.7kJ/mol，
下列说法正确的是
A．N2H4(g)+O2(g)＝N2(g)+2H2O(g) ΔH=－1068 kJ/mol
B．肼是与氨类似的弱碱，它易溶于水，其电离方程式：N2H4 + H2O＝N2H5＋+ OH－
C．铂做电极，以KOH溶液为电解质溶液的肼—空气燃料电池，放电时的负极反应式：N2H4－4e－+4OH－＝N2↑+4H2O
D．铂做电极，以KOH溶液为电解质溶液的肼—空气燃料电池，工作一段时间后，KOH溶液的pH将增大

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