题目内容
25℃时,有关物质的电离平衡常数如下:
化学式 | CH3COOH | H2CO3 | H2SO3 |
电离平衡常数K | K=1.8×10-5 | K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 | K1=1.5×10-2 K2=1.02×10-7 |
(1)电解质由强至弱顺序为_________________(用化学式表示,下同)。
(2)常温下,0.02 mol·L-1的CH3COOH溶液的电离度约为 ,体积为10mLpH=2的醋酸溶液与亚硫酸溶液分别加蒸馏水稀释至1000mL,稀释后溶液的pH,前者 后者(填“>”、“<”或“=”)。
(3)下列离子CH3COO-、CO32-、HSO3-、SO32-在溶
液
中结合H+的能力由大到小的顺序为_____________。
(4)NaHSO3溶液显酸性的原因___________________________(离子方程式配适当文字叙述),其溶液中离子浓度由大到小的关系是_______________.
| A. | 含H+的溶液 | B. | pH=6的溶液 | ||
| C. | c(OH-)<c(H+)的溶液 | D. | 能与Al(OH)3反应的溶液 |
短周期主族元素A、B、C、D、E原子序数依次增大,A是周期表中原子半径最小的元素,B是形成化合物种类最多的元素,C原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,D是同周期中金属性最强的元素,E的负一价离子与C的某种氢化物分子含有相同的电子数.
(1)A、C、D形成的化合物中含有的化学键类型为 .
(2)已知:
①E﹣E→2E△H=+a kJ•mol﹣1;
②2A→A﹣A△H=﹣b kJ•mol﹣1;
③E+A→A﹣E△H=﹣c kJ•mol﹣1;
写出298K时,A2与E2反应的热化学方程式 .
(3)在某温度下、容积均为2L的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温恒容,使之发生反应:2A2(g)+BC(g)?X(g)△H=﹣a kJ•mol﹣1(a>0,X为A、B、C三种元素组成的一种化合物).初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下:
实验 | 甲 | 乙 | 丙 |
初始投料 | 2molA2、1molBC | 1molX | 4molA2、2molBC |
平衡时n(X) | 0.5mol | n2 | n3 |
反应的能量变化 | 放出Q1kJ | 吸收Q2kJ | 放出Q3kJ |
体系的压强 | P1 | P2 | P3 |
反应物的转化率 | α1 | α2 | α3 |
①在该温度下,假设甲容器从反应开始到平衡所需时间为4min,则A2的平均反应速率v(A2)= .
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②计算该温度下此反应的平衡常数K= .
③三个容器中的反应分别达平衡时各组数据关系正确的是 (填字母).
A.α1+α2=1
B.Q1+Q2=a
C.α3<α1
D.P3<2P1=2P2
E.n2<n3<1.0mol
F.Q3=2Q1
④在其他条件不变的情况下,将甲容器的体系体积压缩到1L,若在第8min达到新的平衡时A2的总转化率为75%,请在图1中画出第5min到新平衡时X的物质的量浓度的变化曲线.
(4)熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)是一种高温燃料电池,被称为第二代燃料电池.目前已接近商业化,示范电站规模已达2MW,从技术发展趋势来看,是未来民用发电的理想选择方案之一.现以A2(g)、BC(g)为燃料,以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质.写出碳酸盐燃料电池(MCFC)正极电极反应式 .
(1)以天然气为原料制H2是合成氨的一条重要的路线.甲烷的部分氧化可得到合成氨的原料气H2,其反应式如下:
①CH4(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO(g)+2H2(g)△H1=-35.6kJ•mol-1
有研究认为甲烷部分氧化的机理为:
②CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H2=-890.3kJ•mol-1
③CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)△H3=247.3kJ•mol-1
请结合以上条件写出CH4和H2O(g)生成CO和H2的热化学反应方程式:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=250.3kJ•mol-1.
(2)恒温下,向一个2L的密闭容器中充入1molN2和2.6molH2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:
| 时间/min | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
| c(NH3)/(mol/L) | 0.08 | 0.14 | 0.18 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
②能提高反应中N2的平衡转化率的是BCE.
A.增加N2的浓度B.增加H2的量C.移出部分NH3D.提高反应温度
E.减小容器的容积F.加入合适的催化剂
(3)如图表示合成NH3反应在某段时间t0→t6中反应速率与反应过程的曲线图,若t1时改变的条件是升高温度,则在下列到达化学平衡的时间段中,NH3的体积分数最小的一段时间是(填写下列序号,下同)D,化学平衡常数最大的一段时间是A.
A.t0→t1 B.t2→t3 C.t3→t4 D.t5→t6
t4时改变的条件是减小压强.
(4)甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)有广泛的应用.
①负极上发生的电极反应式是CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O.
②放电后,装置中溶液的pH变小.(填写“变大”、“变小”或“不变”)