題目列表(包括答案和解析)
10.(12分)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種集氧化、吸附、絮凝于一體的新型多功能水處理劑其生產(chǎn)工藝如下:
已知:①2KOH+Cl2 KCl+KClO+H2O(條件:溫度較低)
②6 KOH+3 Cl2 5KCl+KClO3+3H2O(條件:溫度較高)
③Fe(NO3)3 +KClO+KOH K2FeO4+KNO3+KCl+H2O
回答下列問題:
(1)該生產(chǎn)工藝應在 (填“溫度較高”或“溫度較低”)的情況下進行。(2)配平得到“反應液Ⅱ”的化學反應方程式:
□Fe(NO3)3 +□KClO+□KOH □K2FeO4+□KNO3+□KCl+□H2O
(3)在“反應液Ⅰ”中加KOH固體的主要目的是 。
A.與“反應液Ⅰ”中過量的Cl2繼續(xù)反應,生成更多的KClO
B.KOH固體溶解時會放出較多的熱量,有利于提高反應速率
C.為下一步反應提供反應物
D.使副產(chǎn)物KClO3轉(zhuǎn)化為KClO
(4)若從“反應液Ⅱ”中分離出m g K2FeO4,則理論上至少消耗氯氣V L(換算為標準
狀況)。
V= L(用含字母m的算式表示)。
(5)將適量K2FeO4晶體分別溶解于pH為4.74、7.00、11.50的水溶液中,配制FeO42-
濃度均為1.0×10-3mol·L-1的試樣,分別靜 置800min至FeO42-濃度不再改變,結(jié)
果見右圖。已知高鐵酸鉀在水中的反應為:
FeO42-+10 H2O 4 Fe(OH)3+8OH
+3O2↑。發(fā)現(xiàn)初始pH=11.50的溶液中, 800min時高鐵酸鉀的最終濃度比pH=4.74的溶液中高,主要原因是: 。
9.(1)① c (1分) ② n/3 (2分);K=25/12或2.08 (2分) ③ 低于 (1分)
(2)N2 (1分) 氨氣氧化生成NO的反應為放熱反應,升高溫度轉(zhuǎn)化率下降 (2分)
(3)H2+CO32--2e- = CO2↑+ H2O (2分)陽極:N2O4+2HNO3-2e- = 2N2O5+2H+ (2分)
9.(13分)
(1)某科研小組研究在其他條件不變的情況下,改變起始氫氣物質(zhì)的量[用n(H2)表示]對N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)反應的影響,實驗結(jié)果可表示成如下圖所示的規(guī)律(圖中T表示溫度,n表示物質(zhì)的量):
①比較在a、b、c三點所處的平衡狀態(tài)中,反應物N2的轉(zhuǎn)化率最高的是__________。
②若容器容積為1L,n=3mol,反應達到平衡時H2的轉(zhuǎn)化率為60%,則在起始時體系中加入N2的物質(zhì)的量為__________mol,此條件下(T2),反應的平衡常數(shù)K=__________。
③圖像中T2和T1的關(guān)系是__________。(填“高于”、“低于”、“等于”、“無法確定”)。
(2)氨氣和氧氣從145℃就開始反應,在不同溫度和催化劑條件下生成不同產(chǎn)物(如圖):
4NH3+5O24NO+6H2O
4NH3+3O22N2+6H2O
溫度較低時以生成__________為主,溫度高于900℃時,NO產(chǎn)率下降的原因是__________。
(3)現(xiàn)以H2與O2、熔融鹽Na2CO3組成的燃料電池(如圖所示,其中Y為CO2)裝置進行電解。
寫出石墨Ⅰ電極上發(fā)生反應的電極反應式:__________。
在電解池中生成N2O5的電極反應式為:__________。
8.(12分)
(1)>(2分) (2)50%(2分) (3)A、C(2分)
(4) (3分) (5)40(3分)
8.(12分)利用催化氧化反應將轉(zhuǎn)化為是工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的關(guān)鍵步驟。
已知: 。
(1)在溫度時,該反應的平衡常數(shù),若在此溫度下,向的恒容密閉容器中,充入和,則反應開始時正反應速率 逆反應速率(填“<”、“>”或“=”)。
(2)在溫度時,開始在的密閉容器中加入和,一定條件下當反應達到平衡時共放出熱量。此時二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為 。
(3)在(2)中的反應達到平衡后,改變下列條件,能使平衡濃度比原來減小的是
(填字母)。
A.保持溫度和容器體積不變,充入
B.保持溫度和容器內(nèi)壓強不變,充入和
C.降低溫度
D.在其他條件不變時,減小容器的容積
(4)有人設想以右圖所示裝置用電化學原理生產(chǎn)硫酸,寫出通入
的電極的電極反應式: 。
(5)由硫酸可制得硫酸鹽。在一定溫度下,向溶液中滴加溶液和溶液,當兩種沉淀共存時, 。[已知該溫度時,
]
7、(12分)
(1) (2分)
(2)1.88×10-4mol/(L·s) (2分)
(3)< (2分)
(4)C、D (2分)
(5)Ⅱ 280 1.2×10-3 5.80×10-3 (2分)
Ⅲ 1.2×10-3 5.80×10-3 (2分)
7.(12分)超音速飛機在平流層飛行時,尾氣中的NO會破壞臭氧層。科學家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2,化學方程式如下:
2NO+2CO 2CO2+N2
為了測定在某種催化劑作用下的反應速率,在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如下表:
時間/s |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
c(NO)/ mol·L-1 |
1.00×10-3 |
4.50×10-4 |
2.50×10-4 |
1.50×10-4 |
1.00×10-4 |
1.00×10-4 |
c(CO)/ mol·L-1 |
3.60×10-3 |
3.05×10-3 |
2.85×10-3 |
2.75×10-3 |
2.70×10-3 |
2.70×10-3 |
請回答下列問題(均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響):
(1)寫出該反應的平衡常數(shù)表達式K= 。
(2)前2s內(nèi)的平均反應速率v(N2)=_____________。
(3)在上述條件下反應能夠自發(fā)進行,則反應的 0(填寫“>”、“<”、“=”)。
(4)假設在密閉容器中發(fā)生上述反應,達到平衡時下列措施能提高NO轉(zhuǎn)化率的是 。
A.選用更有效的催化劑 B.升高反應體系的溫度
C.降低反應體系的溫度 D.縮小容器的體積
(5)研究表明:在使用等質(zhì)量催化劑時,增大催化劑比表面積可提高化學反應速率。為了分別驗證溫度、催化劑比表面積對化學反應速率的影響規(guī)律,某同學設計了三組實驗,部分實驗條件已經(jīng)填在下面實驗設計表中,請在表格中填入剩余的實驗條件數(shù)據(jù)。
實驗編號 |
T/℃ |
NO初始濃度 mol·L-1 |
CO初始濃度 mol·L-1 |
催化劑的比表面積 ㎡·g-1 |
Ⅰ |
280 |
1.2×10-3 |
5.8×10-3 |
82 |
Ⅱ |
|
|
|
124 |
Ⅲ |
350 |
|
|
124 |
6.(12分)
(1)Fe-2e-=Fe2+ Cr2O72-+6 Fe2++14H+=6 Fe3++2 Cr3++7 H2O(各2分)
(2)2 CrO42-+2 H+ Cr2O72-+ H2O (2分) 5.0×105;(2分)
(3)AgCl (1分) 加入最后一滴AgNO3溶液出現(xiàn)磚紅色沉淀(1分)
由于存在2 CrO42-+2 H+ Cr2O72-+ H2O,若小于6.5則該平衡向右移動c(CrO42-)減小,根據(jù)Ag2CrO4的KSP,c(CrO42-)減小,則需要的c(Ag+)增大,則測定結(jié)果增大。(2分)
6.(12分)鉻元素在溶液中主要以Cr3+、Cr2O72-、CrO42-離子存在,在日常生活和生產(chǎn)中有不同的用途,但使用不當也會產(chǎn)生危害。請運用化學反應原理解決下列與鉻有關(guān)的問題。
(1)工業(yè)酸性廢水中含Cr2O72-離子會造成鉻污染,排放前先將Cr2O72-還原成Cr3+,并轉(zhuǎn)化成Cr(OH)3除去,工業(yè)上采用的方法是向廢水中加入NaCl,以鐵為電極進行電解,同時鼓入空氣。結(jié)果溶液的PH值不斷升高,溶液由酸性轉(zhuǎn)變?yōu)閴A性。在以上處理過程中,寫出其陽極電極反應式: ▲ ,Cr2O72-轉(zhuǎn)化為毒性較低的Cr3+的離子方程式為: ▲ 。
(2)在室溫下,向0.02mol·L-1的Na2CrO4溶液中滴加0.01mol·L-1稀硫酸,溶液由黃色轉(zhuǎn)變?yōu)槌燃t色的Na2Cr2O7,在此轉(zhuǎn)化過程中,各物質(zhì)濃度變化如右圖所示:
根據(jù)實驗現(xiàn)象寫出該平衡轉(zhuǎn)化的離子方程式:
▲ 。
請根椐圖中數(shù)據(jù)計算該反應的平衡常數(shù) ▲ 。
(3)Ag2CrO4為磚紅色沉淀,以2~3滴K2CrO4為指示劑,用AgNO3溶液滴定含Cl-的溶液,可測定溶液中的c(Cl-)。Ag2CrO4、AgCl的KSP分別為9.0×10-12和1.56×10-10。滴定過程中首先析出沉淀為 ▲ ,達到滴定終點的實驗現(xiàn)象是 ▲ 。
該沉淀滴定要控制K2CrO4的濃度和溶液的PH值,其PH范圍應在6.5~10.5,若PH<6.5實驗結(jié)果偏高。請用平衡移動原理分析為什么結(jié)果會偏高。 ▲ 。
5.(18分)恒溫、恒壓下,在一個可變?nèi)莘e的容器中發(fā)生如下反應:
A(氣)+B(氣)C(氣)
(1)若開始時放入1molA和1molB,到達平衡后,生成amolC,這時A的物質(zhì)的量為_______________mol.
(2)若開始時放入3molA和3molB,到達平衡后,生成C的物質(zhì)的量為______mol。
(3)若開始時放入xmolA、2molB和1molC,到達平衡后,A和C的物質(zhì)的量分別是ymol和3amol,則x=________mol,y=________mol。平衡時,B的物質(zhì)的量____________(選填一個編號)
(甲)大于2mol (乙)等于2mol
(丙)小于2mol (丁)可能大于、等于或小于2mol
作出此判斷的理由是__________________________。
(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,待再次到達平衡后,C的物質(zhì)的量分數(shù)是_________________。
II 若維持溫度不變,在一個與(1)反應前起始體積相同、且容積固定的容器中發(fā)生上述反應。
(5)開始時放入1molA和1molB到達平衡后生成bmolC.將b與(1)小題中的a進行比較__________(選填一個編號)
(甲)a<b (乙)a>b (丙)a=b (丁)不能比較a和b的大小
作出此判斷的理由是_______________________________。
5:(18分)I (1)(1-a)mol
(2)3amol。
(3)平衡時C的物質(zhì)的量與(2)中C的物質(zhì)的量相同,說明(3)與(2)的平衡為同一平衡,則(3)x=2 ; y=(3-3a)mol ;。
如果放入A、B、C三物質(zhì)后,平衡不移動,C的物質(zhì)的量不變,那么3a=1mol時,B的量為(3-3a)mol=2mol;平衡向右移動時,3a>1mol,B里應小于2mol,平衡向左移動時,3a<1mol,B里應大于2mol。(4)
(5)乙 A(氣)+B(氣)C(氣)是一個體積縮小的反應,因此(5)中相當于在(1)的基礎(chǔ)上減小壓力,平衡逆向移動,所以a>b。
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