题目内容
【题目】已知,反应①:I2(aq)+I-(aq)I3-(aq) △H1;反应②: I3-(aq) I2(aq)+I-(aq) △H2;反应①的化学平衡常数K1与温度的关系如下表:
t/℃ | 5 | 15 | 25 | 35 | 50 |
K1 | 1100 | 841 | 680 | 533 | 409 |
请回答:
(1)若反应②的化学平衡常数为K2,在相同温度下,K1·K2=____________。
(2)上述反应①的△H1_______0(填“>”、“=”、“<”);若升高温度,则I2的溶解速率会______(填“加快”、“减慢”或“不变”)。
(3)能判断反应①已达到平衡的依据是_______________
A.容器中的压强不再改变 B.溶液的颜色不再改变
C.I-浓度不再变化 D.正逆反应速率均为0
(4)某温度下,反应①的化学平衡常数为800。在该温度下,向甲、乙、丙三个容器中分别加入I2和I-,这两种物质的起始浓度如下:
起始浓度(mol/L) | 甲 | 乙 | 丙 |
c(I2) | 0.1 | 0.2 | 0.2 |
c(I-) | 0.2 | 0.1 | 0.2 |
反应速率最快的是_____________(填“甲”、“乙”或“丙”),平衡时I2的转化率最大的是__________(填“甲”、“乙”或“丙”)。
【答案】1 < 加快 B、C 丙 甲
【解析】
(1)化学平衡常数K1=c(I3-)/c(I2)c(I);化学平衡常数K2=c(I)c(I2)/c(I3-),反应①②互为逆反应,则其化学平衡常数互为倒数;
(2)升高温度化学平衡常数减小,说明平衡逆向移动,则正反应是放热反应;升高温度化学反应速率加快;
(3)可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变;
(4)反应物浓度越大,反应速率越快,碘的浓度越小,碘的转化率越大。
(1)化学平衡常数K1=c(I3-)/c(I2)c(I);化学平衡常数K2=c(I)c(I2)/c(I3-),反应①②互为逆反应,则其化学平衡常数互为倒数,所以在相同温度下,K1K2=1;
综上所述,本题答案是:1。
(2)升高温度化学平衡常数减小,说明平衡逆向移动,则正反应是放热反应,△H<0;升高温度,活化分子百分数增大,所以化学反应速率加快;
综上所述,本题答案是:<;加快。
(3)A.该反应中没有气体,压强始终不变,则不能据此判断平衡状态,故A错误;
B.该反应中只有碘有颜色,当溶液的颜色不再改变时,碘浓度不变,该反应达到平衡状态,故B正确;
C.反应前后碘离子浓度降低,当I浓度不再变化时正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故C正确;
D. 化学平衡状态正逆反应速率相等但不为0,故D错误;
综上所述,本题选B、C。
(4)反应物浓度越大,反应速率越快,碘的浓度越小,碘的转化率越大,根据表中数据知,丙中反应物浓度最大,所以反应速率最快,甲中碘浓度最小,所以转化率最大;
综上所述,本题答案是:丙;甲。
【题目】已知:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-25 kJ/mol。某温度下的平衡常数为400。此温度下,在1 L的密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下:
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
c/(mol·L-1) | 0.8 | 1.24 | 1.24 |
下列说法正确的是( )
①平衡后升高温度,平衡常数>400
②平衡时,c(CH3OCH3)=1.6 mol/L
③平衡时,反应混合物的总能量减小20 kJ
④平衡时,再加入与起始等量的CH3OH,达新平衡后CH3OH转化率增大
⑤此时刻反应达到平衡状态
⑥平衡时CH3OH的浓度为0.08 mol·L-1
A. ①②④⑤ B. ②⑥ C. ②③④⑥ D. ②④⑥
【题目】工业采用氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯碳酸锰的流程如图所示:
已知:①菱锰矿的主要成分是MnCO3,其余为Fe、Ca、Mg、Al等元素。
②部分阳离子沉淀时溶液的pH:
离子 | Al3+ | Fe3+ | Ca2+ | Mn2+ | Mg2+ |
开始沉淀的pH | 4.1 | 2.2 | 10.6 | 8.1 | 9.1 |
沉淀完全的pH | 4.7 | 3.2 | 13.1 | 10.1 | 11.1 |
③焙烧过程中主要反应为MnCO3+2NH4ClMnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O。
(1)结合如图1、2、3,分析焙烧过程中最佳的焙烧温度、焙烧时间、分别为___、___、___。
如图1焙烧温度对锰浸出率的影响 | 如图2焙烧时间与锰浸出率的关系 | 如图3氯化铵与菱锰矿粉质量比对锰浸出率的影响 |
(2)对浸出液净化除杂时,需先加入MnO2,作用是____,再调节溶液pH的范围为___,将Fe3+和Al3+变为沉淀而除去,然后加入NH4F将Ca2+、Mg2+变为氟化物沉淀除去。
(3)上述流程中可循环使用的物质是_____(填化学式)。
(4)现用滴定法测定产品中锰的含量。实验步骤:称取4.000g试样,向其中加入稍过量的磷酸和硝酸,加热使产品中的MnCO2完全转化为[Mn(PO4)2]3-(其中NO3-转化为NO2-);加入稍过量的硫酸铵,发生反应NO2-+NH4+═N2↑+2H2O以除去NO2-;加入稀硫酸酸化,用60.00mL0.50mol·L-1硫酸亚铁铵标准溶液进行滴定,发生的反应为[Mn(PO4)2]3-+Fe2+═Mn2++Fe3++2PO43-,用5.00mL0.50mol·L-1酸性K2Cr2O7溶液恰好除去过量的Fe2+。
①酸性K2Cr2O7溶液与Fe2+反应的离子方程式为_______。
②试样中锰的质量分数为____。