题目内容
【题目】(1)常温下，配制浓度为0.1mol/L的FeSO4溶液，研究不同pH对Fe2+氧化的影响，结果如下图所示，(假设反应过程中溶液体积不变)
在pH＝5.5的环境下，该反应在0～15min的平均速率v(Fe2+)＝______；增大溶液pH，Fe2+被氧化速率_______________(填增大”、“减小”或“无影响”)。
(2)在pH＝13的环境下，Fe2+的氧化变质可以理解为:第一步:Fe2++2OH—＝Fe(OH)2，第二步__________________________(用化学方程式回答)当氧化达到平衡时，c( Fe2+) /c(Fe3+)__________4.0×1022(填“>”“<”或“=”)。已知Ksp[Fe(OH)3]＝2.5×10—39， Ksp[Fe(OH)2]＝1.0×10—15
(3)工业上可用H2还原法处理NO，反应原理为:2NO(g)+2H2(g) ==N2(g)+2H2O(g): △H＝a已知在标准状况，由元素最稳定的单质生成1mol纯化合物时的焓变叫标准摩尔生成焓。NO(g)和H2O(g)的标准摩尔生成焓分别为+90kJ/mol、-280 kJ/mol，则a=_______。
(4)已知2NO(g)+O2(g)
2NO(g) △H= —110 kJ·mol—1;25℃时，将NO和O2按物质的量之比为2:1充入刚性反应容器中用测压法研究其反应的进行情况。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示(忽略NO2与N2O4的转化)
t/min | 0 | 80 | 160 | ∞ |
p/kpa | 75.0 | 63.0 | 55.0 | 55.0 |
0～80min,v(O2)=_______kpa/min。用压强代替浓度所得到的平衡常数用K(p)表示，25℃时，K(p)的值为___________(保留3位有效数字)。
【答案】0.004mol/（L·min） 增大 4Fe（0H）2+02+2H2O=4Fe（0H）3 = -740 kJ/mol 0.15 3.20
【解析】
(1) 根据
计算v(Fe2+)；
(2) 氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁；根据Ksp[Fe(OH)3]＝2.5×10—39、 Ksp[Fe(OH)2]＝1.0×10—15计算c( Fe2+) /c(Fe3+)；
(3)利用盖斯定律计算a值；
(4) v(O2)=
；利用“三段式”计算K(p)。
(1)根据图示，在pH＝5.5的环境下，该反应在0～15min内Fe2+的浓度变化是0.1mol/L×60%=0.06 mol/L，v(Fe2+)=
0.004mol/（L·min）；根据图示，增大溶液pH，Fe2+被氧化速率增大；
(2)第二步是 氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁，4Fe（OH）2+O2+H2O=4Fe（OH）3，反应达到平衡状态时，
= 
=
， PH=13时c（OH-）=
mol/L=10-1mol/L， =
=4.0×1022；
(3) NO(g)和H2O(g)的标准摩尔生成焓分别为+90kJ/mol、-280 kJ/mol，则
①
N2(g)+ O2(g)= NO(g) △H= +90kJ/mol ；
②H2(g)+ O2(g)= H2O(g) △H= -280 kJ/mol；
根据盖斯定律②×2-①×2得2NO(g)+2H2(g) ==N2(g)+2H2O(g): △H＝a= -740 kJ/mol；
(4) v(O2)==
0.15 kpa/min；
表中160min时达到平衡，
2NO（g）+O2（g）═2NO2（g）
开始 2nn 0
转化 2xx2x
平衡 2n-2xn-x2x
=
，解得x=0.8n，
用压强代替浓度所得到的平衡常数用K（p）表示，25℃时，K（p）的值为
=3.20。
名校课堂系列答案
【题目】某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”实验，以探究化学实验的绿色化。
（1）实验前，关闭活塞b，试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c，其目的是_________________________________。
（2）在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2 mL浓硝酸，c中反应的化学方程式是______________________________________。
（3）下表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是__________。
方案 | 反应物 |
甲 | Cu、浓HNO3 |
乙 | Cu、稀HNO3 |
丙 | Cu、O2、稀HNO3 |
（4）该小组还用上述装置进行实验证明酸性：HCl＞H2CO3＞H2SiO3，则分液漏斗a中加入的试剂是___________，c中加入的试剂是_________，d中加入的试剂是_________；实验现象为_______________________。
但此实验存在不足之处，改进的措施是___________________________。
