【題目】MnO2是常見(jiàn)的氧化劑、催化劑和活性電極材料。
(1)工業(yè)上,以惰性材料為電極,電解MnSO4溶液(含少量稀硫酸)制備MnO2。寫出陽(yáng)極的電極反應(yīng)式:___________。
(2)已知如下熱化學(xué)方程式(K代表平衡常數(shù)):
①M(fèi)nCO3(s)MnO(s)+CO2(g) △H1 K1
②2MnO(s)+O2(g)2MnO2(s) △H2 K2
③2MnCO3(s)+O2(g)2MnO2(s)+2CO2(g) △H3 K3
△H3=______(用△H1、△H2表示) K3=_______(用K1、K2表示)。
(3)反應(yīng)②在低溫條件下能自發(fā)進(jìn)行,則△H2______0(填“>”“<”或“=”)。
(4)在密閉容器中投入足量的MnCO3,—定條件下發(fā)生反應(yīng):MnCO3(s)MnO(s)+CO2(g)
△H>0。在一定溫度下,達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)p(CO2)=2a MPa。
① 溫度、壓強(qiáng)對(duì)MnCO3分解率的影響如圖所示:比較:L1____L2(填“>”“<”或“=”)。
② 保持溫度不變,將容器體積擴(kuò)大至原來(lái)的2倍,則p(CO2)的變化范圍是______。
③ 保持溫度不變,將容器體積壓縮至原來(lái)的一半,達(dá)到新平衡時(shí)下列物理量-定不變的是__(填代號(hào))。
A.平衡常數(shù)K B.c(CO2) C.n(CO2) D.m(MnCO3)
(5)—定溫度下,在容積為2L的恒容密閉容器中加人足量的MnCO3(s)和5molO2,發(fā)生反應(yīng):2MnCO(s)+O2(g)2MnO2(s)+2CO2(g),CO2以平均速率0.1mol L-1·min-1經(jīng)過(guò)10min達(dá)到平衡狀態(tài)。該條件下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為_(kāi)______。
【答案】(1)Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+ (2)2△H1+△H2 ·K2
(3)< (4①) > ② a MPa<p(CO2)<2a MPa ③ AB (5) 0.5mol.L-1
【解析】(1)根據(jù)電解原理,用惰性電極電解MnSO4溶液制得MnO2的陽(yáng)極為:Mn2+失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成MnO2,其陽(yáng)極電極反應(yīng)式是Mn2++2H2O2e-=MnO2+4H+。
(2)由已知三個(gè)化學(xué)方程式可得:③=①×2+②,所以△H1=2△H1+△H2 、K3= K12K2 。
(3)反應(yīng)②在低溫條件下能自發(fā)進(jìn)行,所以△H2T△S<0,根據(jù)化學(xué)方程式可看出△S<0,所以△H2<0。
(4)①根據(jù)上述MnCO3分解的化學(xué)方程式及△H>0可得:增大壓強(qiáng)壓縮體積,MnCO3分解率降低,升高溫度MnCO3分解率增大,所以圖中X代表壓強(qiáng),L1和L2代表溫度,L1>L2;②保持溫度不變,將容器體積擴(kuò)大至原來(lái)的2倍,若平衡不移動(dòng),則p(CO2)= a MPa,而實(shí)際情況是:降低壓強(qiáng)平衡右移,所以p(CO2)> MPa,又根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理(即勒夏特列原理)p(CO2)< 2a MPa,綜上所述,a MPa <p(CO2)< 2a MPa;③ 保持溫度不變,化學(xué)平衡常數(shù)不變,將容器體積壓縮至原來(lái)的一半,化學(xué)平衡逆向移動(dòng),n(CO2)減小, m(MnCO3)增大,因?yàn)橹挥幸环N氣體,所以c(CO2)不變。故選AB。
(5)由題意該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)c(CO2)=0.1mol L-1 min-1×10min=1 mol L-1,列三段式得:
所以K==(1 mol·L-1)2 ÷ 2 mol·L-1=0.5mol.L-1。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】將 4 mol A 氣體和 2 mol B 氣體在 2 L 的密閉容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)2A(g)+B(g)2C(g);△H <0。4 s(秒)后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)測(cè)得 C 的濃度為0.6 mol·L-1。下列說(shuō)法中正確的是
A. 當(dāng)A、B、C物質(zhì)的量濃度之比為2:1:2時(shí),反應(yīng)即達(dá)到平衡狀態(tài)
B. 4s內(nèi)用物質(zhì)B表示的反應(yīng)速率為0.075mol·L-1·s-1
C. 達(dá)平衡后若通入一定量氦氣,A的轉(zhuǎn)化率降低
D. 達(dá)平衡后若升高溫度,C的濃度將增大
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列物質(zhì)久置于空氣中會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化,其中發(fā)生了氧化還原反應(yīng)的是( 。
A.濃硫酸的體積增大
B.鋁的表面生成致密的薄膜
C.澄清的石灰水變渾濁
D.氫氧化鈉的表面發(fā)生潮解
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列變化需要加入氧化劑才能實(shí)現(xiàn)的是 ( )
A.H2→H2O B.H+→H2 C.HClO→HCl D.ClO3-→Cl-
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】硅酸鈉的水溶液俗稱“水玻璃”,是建筑行業(yè)經(jīng)常使用的一種黏合劑.硅酸鈉屬于( 。
A.鹽
B.氧化物
C.堿
D.酸
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列哪些操作,不適宜保存蔬菜中的維生素 ( )
A. 洗菜:要先洗后切
B. 浸泡:切好的菜要浸泡半天,以除去殘留農(nóng)藥
C. 切菜:要隨切隨炒,切忌切好后久置
D. 烹飪:烹調(diào)蔬菜時(shí)適當(dāng)加點(diǎn)醋,可以減少維生素C的損失
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(2016天津)氫能是發(fā)展中的新能源,它的利用包括氫的制備、儲(chǔ)存和應(yīng)用三個(gè)環(huán)節(jié);卮鹣铝袉(wèn)題:
(1)與汽油相比,氫氣作為燃料的優(yōu)點(diǎn)是_________(至少答出兩點(diǎn))。但是氫氣直接燃燒的能量轉(zhuǎn)換率遠(yuǎn)低于燃料電池,寫出堿性氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式:____________。
(2)氫氣可用于制備H2O2。已知:
H2(g)+A(l)=B(l) ΔH1
O2(g)+B(l)=A(l)+H2O2(l) ΔH2
其中A、B為有機(jī)物,兩反應(yīng)均為自發(fā)反應(yīng),則H2(g)+ O2(g)= H2O2(l)的ΔH____0(填“>”、“<”或“=”)。
(3)在恒溫恒容的密閉容器中,某儲(chǔ)氫反應(yīng):MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s) ΔH<0達(dá)到化學(xué)平衡。下列有關(guān)敘述正確的是________。
a.容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變
b.吸收y mol H2只需1 mol MHx
c.若降溫,該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大
d.若向容器內(nèi)通入少量氫氣,則v(放氫)>v(吸氫)
(4)利用太陽(yáng)能直接分解水制氫,是最具吸引力的制氫途徑,其能量轉(zhuǎn)化形式為_(kāi)______。
(5)化工生產(chǎn)的副產(chǎn)氫也是氫氣的來(lái)源。電解法制取有廣泛用途的Na2FeO4,同時(shí)獲得氫氣:Fe+2H2O+2OHFeO42+3H2↑,工作原理如圖1所示。裝置通電后,鐵電極附近生成紫紅色的FeO42,鎳電極有氣泡產(chǎn)生。若氫氧化鈉溶液濃度過(guò)高,鐵電極區(qū)會(huì)產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)。已知:Na2FeO4只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定,易被H2還原。
①電解一段時(shí)間后,c(OH)降低的區(qū)域在_______(填“陰極室”或“陽(yáng)極室”)。
②電解過(guò)程中,須將陰極產(chǎn)生的氣體及時(shí)排出,其原因是_______。
③c( Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變化如圖2,任選M、N兩點(diǎn)中的一點(diǎn),分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因:_____________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】霧霾天氣是一種大氣污染狀態(tài),霧霾的源頭多種多樣,比如汽車尾氣、工業(yè)排放、建筑揚(yáng)塵、垃圾焚燒,甚至火山噴發(fā)等。
(1)汽車尾氣中的NO(g)和CO(g)在一定溫度和催化劑的條件下可凈化。
①已知部分化學(xué)鍵的鍵能如下
分子式/結(jié)構(gòu)式 | NO/N≡O(shè) | CO/C≡O(shè) | CO2/O=C=O | N2/N≡N |
化學(xué)鍵 | N≡O(shè) | C≡O(shè) | C=O | N≡N |
鍵能(KJ/mol) | 632 | 1072 | 750 | 946 |
請(qǐng)完成汽車尾氣凈化中NO(g)和CO(g)發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=_________kJ/mol
②若上述反應(yīng)在恒溫、恒容的密閉體系中進(jìn)行,并在t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài),則下列示意圖不符合題意的是_________(填選項(xiàng)序號(hào))。(下圖中v正、K、n、P總分別表示正反應(yīng)速率、平衡常數(shù)、物質(zhì)的量和總壓強(qiáng))
(2)在t1℃下,向體積為10L的恒容密閉容器中通入NO和CO , 測(cè)得了不同時(shí)間時(shí)NO和CO的物質(zhì)的量如下表:
時(shí)間/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)/×l0-2mol | 10.0 | 4.50 | 2.50 | 1.50 | 1.00 | 1.00 |
n(CO)/×l0-1mol | 3.60 | 3.05 | 2.85 | 2.75 | 2.70 | 2.70 |
t1℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=__,既能增大反應(yīng)速率又能使平衡正向移動(dòng)的措施是_。(寫出一種即可)
(3)如圖1所示,以N2O4為原料采用電解法可制備新型綠色硝化劑(一種氮氧化物)寫出生成這種硝化劑的陽(yáng)極電極反應(yīng)式________________________。
圖1 圖2
(4)NH3催化還原氮氧化物(SCR)技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù)。在氨氣足量的情況下,不同c(NO2)/c(NO)、不同溫度對(duì)脫氮率的影響如圖2所示(已知氨氣催化還原氮氧化物的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)),請(qǐng)回答溫度對(duì)脫氮率的影響_______________,給出合理的解釋:____________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】合成氨工業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有重要的意義。對(duì)于密閉容器中的反應(yīng):N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),ΔH<0,673K,30MPa下n(NH3)和n(H2)隨時(shí)間變化的關(guān)系如下圖所示。下列敘述正確的是( )
A. 點(diǎn)a的n(H2)和點(diǎn)b的n(NH3)比值為3∶2
B. 點(diǎn) c處反應(yīng)達(dá)到平衡
C. 點(diǎn)d (t1時(shí)刻)和點(diǎn) e (t2時(shí)刻) 處n(N2)不一樣
D. 其他條件不變,773K下反應(yīng)至t1時(shí)刻,n(H2)比右圖中d點(diǎn)的值大
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