题目内容
(14分)目前机动车使用的电池品种不少,其中铅蓄电池的使用量最大。
I.铅蓄电池的电极材料分别是Pb和PbO2,电解质溶液为稀硫酸。铅蓄电池充放电的总反应方程式为:
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PbO2+Pb+2H2SO4
2PbSO4+2H2O,请根据上述情况判断:
(1)电池的负极材料是 。
(2)充电时,铅蓄电池阳极的电极反应式为 。
Ⅱ.铅蓄电池使用量的急速增加引起铅污染日益严重,工业上从废铅蓄电池的铅膏回收铅的一种工艺流程如下:
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请回答下列问题:
(3)为提高步骤①的化学反应速率,你认为可采取的措施是 (写一条即可)。
(4)写出步骤①中PbSO4转化为PbCO3反应的平衡常数表达式:K = 。
(5)步骤①中发生氧化还原反应的化学方程式为 。
(6)步骤③从母液可获得的副产品为 (写化学式)。
(7)已知:PbCO3在一定条件下可制得PbO,PbO通过进一步反应可制得Pb,写出一个由PbO生成Pb的化学方程式: 。
(1)Pb (2)PbSO4+2H2O-2e—=PbO2+4H++SO42—
(3)充分搅拌;适当升高温度;增大碳酸钠和亚硫酸钠的浓度 (4)![]()
(5)PbO2+Na2SO3+H2O=PbSO4+2NaOH或
PbO2+Na2SO3+Na2CO3+H2O=PbCO3+Na2SO4+2NaOH (6)Na2SO4、NaOH
(7)PbO+CO
CO2+Pb(还原剂用C、H2、Al等均可)
【解析】
试题分析:I.(1)原电池中负极失去电子,发生氧化反应,正极得到电子,发生还原反应。根据放电时的总反应式可知Pb失去电子作还原剂,所以电池的负极材料是Pb。
(2)充电时相当于电解池,铅蓄电池的正极与电源的负极相邻,作阳极,所以充电时阳极硫酸铅失去电子转化为二氧化铅,则电极反应式为PbSO4+2H2O-2e—=PbO2+4H++SO42—。
Ⅱ.(3)影响化学反应速率额因素一般是温度、浓度、压强、催化剂及其反应物的接触面积等,所以为提高步骤①的化学反应速率,可采取的措施是充分搅拌;适当升高温度;增大碳酸钠和亚硫酸钠的浓度。
(4)步骤①中PbSO4转化为PbCO3反应的方程式为PbSP4+CO32-=PbCO3+SO42-,因此该反应的平衡常数表达式:K =
。
(5)亚硫酸钠具有还原性,可被二氧化铅氧化生成硫酸钠,因此步骤①中发生氧化还原反应的化学方程式为PbO2+Na2SO3+H2O=PbSO4+2NaOH或PbO2+Na2SO3+Na2CO3+H2O=PbCO3+Na2SO4+2NaOH。
(6)根据PbO2+Na2SO3+Na2CO3+H2O=PbCO3+Na2SO4+2NaOH可知产生的碳酸铅过滤出来,滤液中转移是氢氧化钠和硫酸钠,则步骤③从母液可获得的副产品为Na2SO4、NaOH。
(7)CO具有还原性可以还有PbO,反应的化学方程式为PbO+CO
CO2+Pb。
考点:考查铅蓄电池以及物质制备工艺流程图的分析与应用
相同温度下,体积均为0.25 L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH =-92.6 kJ·mol-1。
实验测得起始、平衡时的有关数据如下表所示,下列叙述错误的是
容器 编号 | 起始时各物质的物质的量/mol | 达到平衡时 体系能量的变化 | ||
N2 | H2 | NH3 | ||
① | 1 | 3 | 0 | 放出热量:23.15 kJ |
② | 0.9 | 2.7 | 0.2 | 放出热量:Q kJ |
A.容器①、②中反应的平衡常数相等
B.平衡时,两个容器中NH3的体积分数均为1/7
C.容器②中达到平衡时放出的热量Q=23.15 kJ
D.若其他条件不变,把容器①的体积改为0.5 L,则平衡时放出的热量小于23.15 kJ
某温度下,H2(g) + CO2(g) = H2O(g) + CO(g)的平衡常数K = 9/4,该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入H2和CO2,其起始浓度如下表所示,下列判断不正确的是
起始浓度 | 甲 | 乙 | 丙 |
c(H2)/mol.L-1 | 0.010 | 0.020 | 0.020 |
c(CO2)/mol.L-1 | 0.010 | 0.010 | 0.020 |
A.平衡时乙中CO2的转化率大于60%
B.平衡时,甲和丙中H2的转化率均是60%
C.平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍,是0.012 mol/L
D.反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢
(10分)在一固定容积的密闭容器中进行着如下反应:
CO2(g) + H2(g)
CO(g) + H2O(g) 其平衡常数K和温度t的关系如下:
t℃ | 700 | 800 | 850 | 1000 | 1200 |
K | 2.6 | 1.7 | 1.0 | 0.9 | 0.6 |
(1)K的表达式为: ;![]()
(2)该反应的正反应为 反应(“吸热”或“放热”);
(3)下列选项中可作为该反应在850℃时已经达到化学平衡状态的标志的是:
A.容器中压强不再变化
B.混合气体中CO浓度不再变化
C.混合气体的密度不再变化
D.c(CO2) c(H2)= c(CO) c(H2O)
(4)当温度为850℃,在2L密闭容器中通入1.0 mol CO2和1.0 mol H2,则平衡后,CO2的转化率为 。
(5)当温度为850℃,某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表:
CO2 | H2 | CO | H2O |
2.0 mol | 2.0 mol | 0.5 mol | 8.5 mol |
此时上述的反应中正、逆反应速率的关系式是 (填代号)。
a.v(正)>v(逆) b.v(正)<v(逆) c.v(正)=v(逆) d.无法判断