题目内容
【题目】已知可逆反应2NO(g)N2(g)+O2(g)。若在某温度下达到平衡时C(N2)=0.05mol·L-1,C(O2)=0.05mol·L-1,c(NO)=0.1mol·L-1 该反应的平衡常数为_____________,保持温度不变,将容器体积缩小一半,则平衡常数_________(填增大、减小或不变)。
【答案】0.25不变
【解析】
根据平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积;平衡常数只受温度影响,和浓度.压强的大小无关;根据平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积进行计算。
根据平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积;该反应的平衡常数表达式为K=c(N2)c(O2)/c2(NO),将数据带入可得:K=0.05×0.05/0.12=0.25;将容器体积缩小一半,但是保持温度不变,因此平衡常数不变;综上所述,本题答案是:0.25 ;不变。
【题目】甲醇是一种可再生能源,由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.58 kJmol-1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H3=-90.77 kJmol-1
回答下列问题:
(1)反应Ⅱ的△H2=__________,若反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ平衡常数分别为K1、K2、K3,则K2=________(用K1、K3表示)。
(2)反应Ⅲ自发进行条件是___________(填“较低温度”、“较高温度”或“任何温度”)。
(3)在一定条件下2 L恒容密闭容器中充入3 mol H2和1.5 mol CO2,仅发生反应Ⅰ,实验测得不同反应温度与体系中CO2的平衡转化率的关系,如下表所示。
温度(℃) | 500 | T |
CO2的平衡转化率 | 60℅ | 40℅ |
①T______500℃(填“高于”或“低于”)。
②温度为500℃时,该反应10 min时达到平衡:
a.用H2表示该反应的速率为____________________;
b.该温度下,反应I的平衡常数K=______________。
(4)某研究小组将一定量的H2和CO2充入恒容密闭容器中并加入合适的催化剂(发生反应I、Ⅱ、Ⅲ),测得不同温度下体系达到平衡时CO2的转化率(a)及CH3OH的产率(b),如图所示。
①该反应达到平衡后,为同时提高反应速率和甲醇的生成量,以下措施一定可行的是_____(选填编号)。
A.升高温度 B.缩小容器体积 C.分离出甲醇 D.增加CO2的浓度
②据图可知当温度高于260℃后,CO的浓度随着温度的升高而_________(填“增大”、“减小”、“不变”或“无法判断”)。
【题目】我国是干电池的生产和消费大国。某科研团队设计了以下流程对废旧碱性锌锰干电池的资源进行回收:
已知:
①Ksp(MnS)=2.5×10-13,Ksp(ZnS)=1.6×10-24
②Mn(OH)2开始沉淀时pH为8.3,完全沉淀的pH为9.8
③ 0.1 mol/L NaHCO3溶液的pH约为8;0.1 mol/L Na2CO3溶液的pH约为11。
(1)碱性锌锰干电池是以锌粉为负极,二氧化锰为正极,氢氧化钾溶液为电解质。电池总反应为:2MnO2+Zn+2KOH= 2MnOOH+K2ZnO2,请写出电池的正极反应式________________________________;
(2)为了提高碳包的浸出效率,可以采取的措施有______________________________;(写一条即可)
(3)向滤液1中加入MnS的目的是__________________________________________;
(4)已知MnSO4的溶解度曲线如图所示,从滤液2中析出MnSO4·H2O晶体的操作是蒸发结晶、____________________、洗涤、低温干燥;
(5)为了选择试剂X,在相同条件下,分别用3 g碳包进行制备MnSO4的实验,得到数据如下表,请写出最佳试剂X与碳包中的主要成分发生反应的化学方程式________________。
实验编号 | 试剂X | MnSO4/g |
1 | 锌粉 | 2.4 |
2 | 铁粉 | 2.7 |
3 | FeS粉末 | 3.0 |
4 | 30%过氧化氢 | 3.7 |
(6)工业上经常采用向滤液2中加入NaHCO3溶液来制备MnCO3,不选择Na2CO3溶液的原因是_______________________________________;
(7)该科研小组利用EDTA(乙二胺四乙酸二钠,阴离子简写为Y2-)进行络合滴定,测定Mn元素在电池中的质量百分数。
实验过程如下:
①将一节废旧碱性锌锰干电池拆解后,去除金属、碳棒以及外包装后;
②准确称取固体粉末1.200 g;
③经过水浸…等步骤得到滤液1(<100 mL);
④将滤液1稀释至100.00 mL;
⑤取20.00 mL溶液用0.0500 molL-1EDTA标准溶液滴定;在一定条件下,只发生反应:Mn2++Y2-=MnY。
⑥重复滴定3次,平均消耗标准溶液22.00 mL。
则Mn元素的质量百分数为________。(保留3位有效数字)