题目内容
【题目】(Ⅰ)(1)已知在448℃时,反应H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH<0的平衡常数K1为49,则该温度下反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数K2为______;反应1/2H2(g)+1/2I2(g)HI(g)的平衡常数K3为_______.
(2)在某一密闭容器中发生上述反应,改变反应的某一条件(混合气体的总物质的量不变),造成容器内压强增大,则下列说法中正确的是_____
A.容器内气体的颜色变深,混合气体的密度增大
B.平衡不发生移动
C.I2(g)的转化率增大,H2的平衡浓度变小
D.改变条件前后,速率图象如图所示![]()
(Ⅱ)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表所示:
t/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=______.
(2)该反应为______反应(填“吸热”或“放热”).
(3)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是______.
A.容器中压强不变 B.混合气体中c(CO)不变
C.V(H2)正=V(H2O)逆 D.c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O),判断此时温度为______℃.
(5)在800℃时,发生上述反应,某时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)=2mol/L (H2)=1.5mol/L 、 c(CO)=1mol/L 、 c(H2O)=3mol/L,则下一时刻,反应向_________填“正反应”或“逆反应”)方向进行。
【答案】 1/49 7 D
吸热 BC 830 逆反应
【解析】(Ⅰ)(1)448℃时,反应H2(g)+I2(g)
2HI(g)的平衡常数K1为49,则温度下反应2HI(g)
H2(g)+I2(g)的平衡常数K2=
=
,反应
H2(g)+
I2(g)
HI(g)的平衡常数K3=
=
=7,故答案为:
;7;
(2)向一体积不变的密闭容器中充入H2和I2,发生反应H2(g)+I2(g)
2HI(g)△H<0,当达到平衡后,t1时刻改变反应的某一条件,造成容器内压强增大,且混合气体总物质的量不变,故改变的条件为升高温度,升高温度正、逆反应速率均增大,但是逆反应速率大于正反应速率,反应逆向移动。A.平衡向逆反应移动,I2的浓度增大,容器内气体的颜色变深,混合气体的总质量不变,容器的容积不变,故混合气体的密度不变,故A错误;B.升高温度正、逆反应速率均增大,但是逆反应速率大于正反应速率,平衡向逆反应移动,故B错误;C.平衡向逆反应移动,I2(g)的转化率降低,H2的平衡浓度增大,故C错误;D.升高温度正、逆反应速率均增大,但是逆反应速率大于正反应速率,反应逆向移动,图象与实际相符合,故D正确;故选D;
(Ⅱ)(1)平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,则CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)的平衡常数K=
,故答案为:
;
(2)由温度升高,平衡常数变大可知,升高温度,平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应,故答案为:吸热;
(3)A.该反应为气体的物质的量不变的反应,则容器中压强始终不变,不能作为判定平衡的方法,故A错误;B.混合气体中c(CO)不变,则达到化学平衡,故B正确;C.V(H2)正=V(H2O)逆,则对于氢气来说正逆反应速率相等,则达到平衡,故C正确;D.c(CO2)=c(CO),该反应不一定达到平衡,浓度关系取决于反应物的起始量和转化率,故D错误;故答案为:BC;
(4)c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O)时,平衡常数K=1,则该温度为830℃,故答案为:830;
(5)
=
=1>K,所以化学平衡向逆反应方向移动,故答案为:逆反应。
【题目】利用湿法炼锌产生的铜镉渣生产金属镉的流程如下:
![]()
已知:铜镉渣主要含锌、铜、铁、镉(Cd)、钴(Co)等单质。
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.1 mol·L-1计算):
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cd(OH)2 | Mn(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 | 7.2 | 8.2 |
沉淀完全的pH | 3.3 | 9.9 | 9.5 | 10.6 |
(1)为了提高铜镉渣浸出的速率,可采取的措施有:①适当升高温度;②搅拌;③______等。已知浸出的金属离子均为二价,写出浸出钴的化学方程式__________________。
(2)除钴的过程中,需要加入活化剂Sb2O3,锌粉会与Sb2O3、Co2+的溶液形成微电池并产生合金CoSb。该微电池的正极反应式为________________________________。
(3)除铁的过程分两步进行:
①先加入适量KMnO4,发生反应的离子方程式为______________________________,
②再加入ZnO控制反应液的pH范围为_____________。
(4)除铁过程第①步,若加入KMnO4时条件控制不当,MnO2会继续反应,造成的结果是______________,若加入的KMnO4不足量,则待电解溶液中有Fe元素残余。请设计实验方案加以验证_________________。
(5)净化后的溶液用惰性电极电解可获得镉单质。电解废液中可循环利用的溶质是____。
(6)处理含镉废水常用化学沉淀法,以下是几种镉的难溶化合物的溶度积常数(25℃):
Ksp(CdCO3)=5.210-12, Ksp(CdS)=3.610-29,Ksp(Cd(OH)2)=2.010-16,根据上述信息:
沉淀Cd2+效果最佳的试剂是____________。
a.Na2CO3 b.Na2S c.CaO
若采用生石灰处理含镉废水最佳pH为11,此时溶液中c(Cd2+)=_________。