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高铁酸钾(K
2
FeO
4
)具有极高的氧化性,且其还原产物为铁锈,对环境无不良影响.因该物质具有“绿色”、选择性高、活性强等特点受到人们关注.
I、高铁酸钾制备方法之一为:①在一定温度下,将氯气通入KOH溶液中制得次氯酸钾溶液;②在剧烈搅拌条件下,将Fe(NO
3
)
3
分批加入次氯酸钾溶液中,控制反应温度,以免次氯酸钾分解;③加 KOH至饱和,使K
2
FeO
4
充分析出,再经纯化得产品,其纯度在95%以上.
(1)氯碱工业中制备氯气的化学方程式是
;
(2)温度过高会导致次氯酸钾分解生成两种化合物,产物之一是氯酸钾(KClO
3
),另一种产物应该是
(写化学式)
(3)制备过程有一步反应如下,请配平此方程式(将计量数填入方框中):
Fe(OH)
3
+
ClO
-
+
OH
-
═
Fe
O
2-
4
+
Cl
-
+
H
2
O
Ⅱ、为探究高铁酸钾的某种性质,进行如下两个实验:
实验1:将适量K
2
FeO
4
分别溶解于pH 为 4.74、7.00、11.50 的水溶液中,配得FeO
4
2-
浓度为 1.0mmol?L
-1
(1mmol?L
-1
=10
-3
mol?L
-1
)的试样,静置,考察不同初始 pH 的水溶液对K
2
FeO
4
某种性质的影响,结果见图1(注:800min后,三种溶液中高铁酸钾的浓度不再改变).
实验2:将适量 K
2
FeO
4
溶解于pH=4.74 的水溶液中,配制成FeO
4
2-
浓度为 1.0mmol?L
-1
的试样,将试样分别置于 20℃、30℃、40℃和 60℃的恒温水浴中,考察不同温度对K
2
FeO
4
某种性质的影响,结果见图2.
(4)实验1的目的是
;
(5)实验2可得出的结论是
;
(6)高铁酸钾在水中的反应为4FeO
4
2-
+10H
2
O?4Fe(OH)
3
+8OH
-
+3O
2
↑.
由图1可知,800min时,pH=11.50的溶液中高铁酸钾最终浓度比pH=4.74的溶液中高,主要原因是
;
Ⅲ、高铁酸钾还是高能电池的电极材料.例如,Al-K
2
FeO
4
电池就是一种高能电池(以氢氧化钾溶液为电解质溶液),该电池放电时负极反应式是
.
二氧化碳作为未来碳源,既可弥补因石油、天然气等大量消耗引起的“碳源危机”,又可有效地解决温室效应.目前,人们利用光能和催化剂,可将CO
2
和H
2
O(g)转化为CH
4
和O
2
.某研究小组选用不同的催化剂(a,b,c),获得的实验结果如图1所示.
请回答下列问题:
(1)反应开始后的12小时内,在
(填a、b、c)的作用下,收集CH
4
的最多.
(2)将所得CH
4
与H
2
O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应CH
4
(g)+H
2
O(g)?CO(g)+3H
2
(g)△H=+206kJ?mol
-1
.将等物质的量的CH
4
和H
2
O(g)充入1L恒容密闭容器,某温度下反应5min后达到平衡,此时测得CO的物质的量为0.10mol,则5min内CH
4
的平均反应速率为
.平衡后可以采取下列
的措施能使 n(CO)/n(CH
4
)增大.
A.加热升高温度 B.恒温恒容下充入氦气
C.恒温下增大容器体积 D.恒温恒容下再充入等物质的量的CH
4
和H
2
O
(3)该反应产生的CO和H
2
可用来合成可再生能源甲醇,已知CO(g)、CH
3
OH(l)、H
2
(g)的燃烧热△H分别为-283.0kJ?mol
-1
、-726.5kJ?mol
-1
和-285.8kJ?mol
-1
,则CO(g)和H
2
(g)合成CH
3
OH(l)的热化学方程式为
.
(4)某科研人员为研究H
2
和CO合成甲醇的最佳起始组成比n(H
2
):n(CO),在1L恒容密闭容器中通入H
2
与CO的混合气(CO的投入量均为1mol),分别在230℃、250℃和270℃进行试验,测得结果如图2,则230℃时的实验结果所对应的曲线是
(填字母);理由是
.列式计算270℃时该反应的平衡常数K:
.
尿素(H
2
NCONH
2
)是一种非常重要的高氮化肥,工业上合成尿素的反应如下:
2NH
3
(l)+CO
2
(g)?H
2
O(l)+H
2
NCONH
2
(l)△H=-103.7kJ?mol
-1
反应在进行时分为如下两个步骤:
第一步:2NH
3
(l)+CO
2
(g)?H
2
NCOONH
4
(l)(氨基甲酸铵)△H
1
第二步:H
2
NCOONH
4
(l)?H
2
O(l)+H
2
NCONH
2
(l)△H
2
某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在一体积为0.5L的密闭容器中投入4mol氨和1mol二氧化碳,实验测得反应中各组分随时间的变化图Ⅰ所示:
(1)下列措施中有利于提高尿素的产率的是
.
A、采用高温 B、采用高压 C、在反应混合物中加入更多的水
(2)△H
1
和△H
2
的代数关系是
(用含△H
1
和△H
2
的函数式表示).
(3)由上面信息可知总反应进行到
min时到达平衡.该反应达到平衡的标志是
不再变化(填一条即可).
(4)已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第
步反应决定.
(5)第二步反应的平衡常数K随温度的变化如图Ⅱ所示,则△H
2
0(填“>”、“<”或“=”);平衡后若在时间t时对该反应体系升温到某温度,请在图Ⅲ坐标图中画出第二步反应平衡移动的v-t图.
碳及其化合物有广泛的用途.
(1)在电化学中,常用碳作电极:
①在酸性锌锰干电池中,碳棒作
极.
②若用碳棒和铁棒做电极电解饱和食盐水生产烧碱时,碳棒作
极,反应的离子方程式
.
(2)将水蒸气通过红热的碳可产生水煤气:C(s)+H
2
O(g)?CO(g)+H
2
(g)△H=+131.3kJ/mol,达到平衡后,体积不变时,能提高H
2
O的平衡转化率的措施是
.
A.升高温度 B.增加碳的用量
C.加入催化剂 D.用CO吸收剂除去CO
(3)将一定量的CO(g)和H
2
O(g)通过某恒容的密闭容器中,发生反应:CO(g)+H
2
O(g)?CO
2
(g)+H
2
(g)得到如下数据:
温度/℃
起始浓度mol/L
平衡浓度mol/L
CO(g)
H
2
O(g)
H
2
(g)
900
2.0
0.8
0.4
通过计算,该反应的平衡常数为:
.
(4)工业上把水煤气中的混合气体处理后,获得较纯的H
2
用于合成氨:
N
2
(g)+3H
2
(g)?2NH
3
(g)△H=-92.4kJ/mol某同学在不同实验条件下模拟化工生产进行实验,N
2
浓度随时间变化如图1:
①与实验Ⅰ比较,实验Ⅱ改变的条件为:
.
②实验Ⅲ比实验I的温度要高,其它条件相同,请在图2画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH
3
浓度随时间变化的示意图.
运用化学反应原理研究氮、硫、氯等单质及其化合物的反应有重要的意义.
(1)放热反应2SO
2
(g)+O
2
(g)=2SO
3
(g)是硫酸工业上的重要反应,在体积不变的条件下,下列措施有利于提高SO
2
平衡转化率的有
(填字母).
A、升高温度 B、降低温度 C、减小压强 D、加入催化剂 E.移出氧气
(2)氮是大气中含量最多的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要应用.用CH
4
将氮氧化物(用NO
x
表示)催化还原为N
2
可以消除氮氧化物带来的污染,该反应的化学方程式为
.现有1L由NO、NO
2
组成的混合气体,若将其还原为N
2
、需同温同压下0.4LCH
4
,则混合气体中NO、NO
2
的物质的量之比为
.
(3)如图是一定的温度和压强下,N
2
和H
2
反应生成1mol NH
3
过程中的能量变化图,请写出工业合成氨的热化学方程式
.(△H的数值用含字母Q
1
、Q
2
的代数式表示).
(4)在25℃下,将xmol/L的氨水与y mol/L的盐酸等体积混合,反应后溶液显中性,则c(NH
4
+
)
c(Cl
-
)(填“>”、“<”或“=”);用含x和y的代数式表示该混合溶液中氨水的电离平衡常
.
(5)已知:25℃时,K
sp
(AgCl)=1.8×10
-10
、K
sp
(AgBr)=4.9×10
-13
.现在向0.001mol/L KBr和0.01mol/L KCl混合溶液中滴加0.1mol/L AgNO
3
溶液(反应过程中溶液体积变化忽略不计),当出现AgCl沉淀时.c(Br
-
)=
(保留两位有效数字).
若反应aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g)在密闭容器内达到化学平衡以后,升高温度或增大压强都会使平衡混合物中C的质量分数降低,那么:
(1)正反应是
反应(填“吸热”或“放热”);
(2)反应物与生成物之间的系数关系是(a+b)
(c+d)(填“>”“<”或“=”).
I、密闭容器中进行可逆反应:CO(气)+NO
2
(气)?CO
2
(气)+NO(气) (正反应放热),达到平衡后,只改变其中一个条件(用增大、不变或减小填空)
(1)加入CO气体,正反应速率
(2)体积不变充入Ar时,NO
2
%
(3)加压,CO的平衡浓度
(4)升高温度,平衡常数K
Ⅱ、对于H
2
O?H
+
+OH
-
,用正向移动、逆向移动、增大、不变或减小填空.
(1)加热时,Kw
(2)加入强酸,pH
(3)加入强碱,水的电离度
(4)加Na
2
CO
3
溶液,平衡
.
(1)CuCl
2
溶液有时呈黄色,有时呈黄绿色或蓝色,这是因为在其溶液中存在如下平衡:
[Cu
(
H
2
O)
4
]
2+
(蓝色)+4Cl
-
?
[CuC
l
4
]
2-
(黄色)+H
2
O.现欲使溶液由黄色变为黄绿色或蓝色,请写出两种可采取的方法
(Ⅰ)
(Ⅱ)
(2)在2SO
2
+O
2
?2SO
3
的平衡体系中,加入
18
O构成的氧气,当平衡发生移动后,SO
2
中
18
O的含量
(填“增加”、“减少”或“不变”),其原因是
.
化学反应2HI?H
2
+I
2
(g)(正反应为吸热反应)已处于平衡状态,若升高温度,混合气体的颜色将
;气体的总物质的量
;若缩小容器的体积以增大压强,则混合气体的颜色将
;化学平衡
移动.
一定条件下,在某密闭容器中,有下列可逆反应:2X(g)+Y(g)?2Z(g);△H<0,下列有关该反应的说法中正确的是( )
A、该反应的正反应为吸热反应
B、当各物质浓度不再变化时,反应达到平衡状态
C、若温度不变,平衡后把容器的体积增大一倍,平衡将不移动
D、若升高温度,平衡向正反应的方向移动
0
22085
22093
22099
22103
22109
22111
22115
22121
22123
22129
22135
22139
22141
22145
22151
22153
22159
22163
22165
22169
22171
22175
22177
22179
22180
22181
22183
22184
22185
22187
22189
22193
22195
22199
22201
22205
22211
22213
22219
22223
22225
22229
22235
22241
22243
22249
22253
22255
22261
22265
22271
22279
203614
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