题目内容
【题目】(1)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)△H=-92.4 kJ/mol,其化学平衡常数K与温度t的关系如下表:
t/K | 298 | 398 | 498 | ...... |
K/(mol/L)2 | 4.1×106 | K1 | K2 | ...... |
完成下列问题:
①比较K1、K2的大小:K1_______K2(填“>”、“=”或“<”);
②在恒温恒压下判断该反应达到化学平衡状态的依据是_______(填序号);
A 2v(H2)(正)=3v(NH3)(逆)
B 2v(N2)(正)=v(H2)(逆)
C 容器内压强保持不变
D 混合气体的密度保持不变
(2)工业上生产尿素的化学方程式为:2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(s)+H2O(l)。在T℃,体积为4L的密闭容器中,通入6molNH3和3molCO2,反应达到平衡时,c(NH3)=0.5mol·L-1,则该反应的平衡常数K=_______。若此时保持T℃和平衡时容器的压强不变,再向体积可变的容器中充入3molNH3,则此时反应的v正_______v逆(填“>”“<”或“=”)。
(3)在强酸性的电解质水溶液中,惰性材料做电极,电解CO2可得到多种燃料,其原理如图所示。
![]()
①该工艺中能量转化方式主要有_______。
②电解时,生成乙烯的电极反应式是_______。
【答案】> AD 16 < 太阳能转化为电能,电能转化为化学能 2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O
【解析】
(1) ①根据焓变判断生成物反应物浓度的变化,然后根据平衡常数判断;
②可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各组分的浓度、百分含量不再变化,据此判断;
(2)根据平衡常数K=
计算;根据浓度商Qc与K的关系判断反应方向;
(3)①太阳能电池是将太阳能转化为电能,电解装置是将电能转化为化学能;
②b极相连的电解池电极附近产生氧气,是溶液中的氢氧根离子失去电子变成氧气,说明电极为正极。
(1) ①该反应正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,生成物浓度减小,反应物浓度增大,所以K1>K2,故答案为:>;
②A.2v(H2)(正)=3v(NH3)(逆),说明正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,故A正确;B.2v(N2)(正)=v(H2)(逆),表示的是正逆反应速率,但不满足计量数关系,说明没有达到平衡状态,故B错误;C. 同温同压条件下,压强始终不变,不能根据压强判断平衡状态,故C错误;D. 同温同压下,容器容积为变量,气体总质量不变,则密度为变量,当混合气体的密度保持不变时,表明达到平衡状态,故D正确;故答案为:AD;
(2) 温度不变,平衡常数不变,平衡时c(NH3)=0.5mol.L1,c(CO2)=0.25mol.L1,2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l)的平衡常数K=
=16,故答案为16;同温同压下,体积比等于物质的量之比,若此时保持T℃和平衡时容器的压强不变,再向体积可变的容器中充入3molNH3,容器体积为V L,则
解得:V=8L,此时Q=
=20.48>16=K,,说明此时平衡向着逆向移动,则V正<V逆,故答案为<;
(3)①太阳能电池是将太阳能转化为电能,电解装置是将电能转化为化学能,故答案为:阳能转化为电能,电能转化为化学能;
②b极相连的电解池电极附近产生氧气,是溶液中的氢氧根离子失去电子变成氧气,说明电极为正极。电解时二氧化碳得到电子得到乙烯和水,方程式为:2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O,故答案为:2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O。
【题目】25 ℃时有关物质的颜色和溶度积(Ksp)如下表:
物质 | AgCl | AgBr | AgI | Ag2S |
颜色 | 白 | 淡黄 | 黄 | 黑 |
Ksp | 1.8×10-10 | 7.7×10-13 | 1.5×10-16 | 1.8×10-50 |
下列叙述中不正确的是( )
A.向AgCl的白色悬浊液中加入0.1 mol/L KI溶液,有黄色沉淀产生
B.25 ℃时,利用表中的溶度积(Ksp),可以计算AgCl、AgBr、AgI、Ag2S饱和水溶液中Ag+的浓度
C.25 ℃,AgCl固体分别在等物质的量浓度NaCl、CaCl2溶液中溶解达到平衡,两溶液中,c(Ag+)和溶度积均相同
D.在5 mL 1.8×10-6 mol/L NaCl溶液中,加入1滴(20滴约为1 mL)1×10-3 mol/L AgNO3溶液,不能产生白色沉淀
【题目】高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如下图所示。回答下列问题:
![]()
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·L1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 | Mn2+ | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ | Zn2+ | Ni2+ |
开始沉淀的pH | 8.1 | 6.3 | 1.5 | 3.4 | 8.9 | 6.2 | 6.9 |
沉淀完全的pH | 10.1 | 8.3 | 2.8 | 4.7 | 10.9 | 8.2 | 8.9 |
(1)“滤渣1”含有S和__________________________;写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式____________________________________________________。
(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将________________________。
(3)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为_______~6之间。
(4)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是______________。
(5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,原因是_____________________________________________________________________。
(6)写出“沉锰”的离子方程式___________________________________________________。
(7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为LiNixCoyMnz2,其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=
时,z=___________。