D>C,所以最高价氧化物对应水化物的酸性:
D>C,故D正确。
1.已知:
N2(g)+2O2(g)===2NO2(g) ΔH=+akJ·mol-1
N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=-bkJ·mol-1
2NO2(g)?
?
N2O4(g) ΔH=-ckJ·mol-1
写出气态肼在气态N2O4中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式_________________。
答案 2N2H4(g)+N2O4(g)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-(a-c+2b)kJ·mol-1
解析 ①N2(g)+2O2(g)===2NO2(g),②N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g),③2NO2(g)?
?
N2O4(g),
2×②-①-③得出:
2N2H4(g)+N2O4(g)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=(c-2b-a)kJ·mol-1。
2.若在绝热恒容密闭容器中通入一定量的SO2和O2,一定条件下发生反应:
2SO2(g)+O2(g)?
?
2SO3(g) ΔH=-196.6kJ·mol-1,一段时间内,正反应速率随时间变化曲线如下图所示,则在a点时,反应________(填“达到”或“未达到”)平衡状态;t1~t3时间内,v正先增大后减小的主要原因是_____________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 未达到 t1~t2时间内,v正增大的主要原因是反应放热导致容器内温度升高;t2~t3时间内,v正减小的主要原因是反应物浓度减小
解析 化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变,其实质是正反应速率等于逆反应速率,a点对应的正反应速率显然还在改变,故一定未达平衡;t1~t2时间内,v正增大的主要原因是反应放热导致容器内温度升高;t1~t3时间内,v正减小的主要原因是反应物浓度减小导致反应速率降低。
3.甲醇是一种可再生能源,工业上可用合成气制备甲醇,反应为CO(g)+2H2(g)?
?
CH3OH(g)。
某温度下在容积为VL的密闭容器中进行反应,其相关数据如下图;反应开始至平衡时,用H2表示化学反应速率为________。
该温度下CO的平衡转化率为________。
答案
mol·L-1·min-1 60%
解析 反应开始至平衡时需要时间为10min,H2的变化物质的量为2.0mol-0.8mol=1.2mol,则用H2表示化学反应速率为
=
mol·L-1·min-1;至平衡时CO的变化物质的量为1.0mol-0.4mol=0.6mol,该温度下CO的平衡转化率为
×100%=60%。
4.下图是当反应器中按n(N2)∶n(H2)=1∶3投料后,在200℃、400℃、600℃,反应达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随总压强的变化曲线。
列出R点平衡常数的计算式Kp=________。
(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数。
不要求计算结果)
答案
解析 R点总压强为35MPa,NH3的物质的量分数为20%,
N2(g)+3H2(g)?
?
2NH3(g)
起始物质的量/mol 5 15 0
变化物质的量/mol n3n2n
平衡物质的量/mol 5-n15-3n2n
NH3的物质的量分数为20%=
×100%,解得:
n=
,则N2的物质的量分数为
×100%=
,H2的物质的量分数为1-
-
=
,R点平衡常数的计算式Kp=
。
5.甲烷重整可选氧化物NiO-Al2O3作为催化剂。
工业上常用Ni(NO3)2、Al(NO3)3混合液加入氨水调节pH=12(常温),然后将浊液高压恒温放置及煅烧等操作制备。
加入氨水调节pH=12时,c(Ni2+)为________。
已知:
Ksp[Ni(OH)2]=5×10-16。
答案 5×10-12mol·L-1
解析 pH=12,c(OH-)=0.01mol·L-1,
Ksp[Ni(OH)2]=5×10-16,c(Ni2+)=
mol·L-1=5×10-12mol·L-1。
6.一定温度下,Ksp[Mg3(PO4)2]=6.0×10-29,Ksp[Ca3(PO4)2]=6.0×10-26。
向浓度均为0.20mol·L-1的MgCl2和CaCl2混合溶液中逐滴加入Na3PO3,先生成________________沉淀(填化学式);当测得溶液其中一种金属阳离子沉淀完全(浓度小于10-5mol·L-1)时,溶液中的另一种金属阳离子的物质的量浓度c=________mol·L-1。
答案 Mg3(PO4)2 10-4
解析 难溶物溶度积常数小的先沉淀,根据溶度积常数相对大小知,Mg3(PO4)2先生成沉淀,当溶液中c(Mg2+)=10-5mol·L-1时,认为镁离子完全沉淀,则溶液中的c2(PO
)=
=
=6.0×10-14,所以c(Ca2+)=
mol·L-1=10-4mol·L-1。
7.如图在碱性条件下,在阴极上电解NaBO2可制得硼氢化钠,写出阴极室的电极反应式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 BO
+6H2O+8e-===BH
+8OH-
解析 在阴极上电解NaBO2可制得硼氢化钠,则阴极室BO
得电子发生还原反应生成BH
,则电极反应式为BO
+6H2O+8e-===BH
+8OH-。
8.亚磷酸(H3PO3)与足量的NaOH溶液反应生成Na2HPO3。
电解Na2HPO3溶液也可得到亚磷酸,装置示意图如图:
阴极的电极反应式为________________;产品室中反应的离子方程式为________________。
答案 2H++2e-===H2↑ HPO
+2H+===H3PO3
解析 阴极上氢离子得电子发生还原反应,电极反应式为2H++2e-===H2↑;产品室中HPO
和氢离子结合生成亚磷酸,反应的离子方程式为HPO
+2H+===H3PO3。
9.下表是相关物质的溶解度数据,某操作发生反应的化学方程式:
Na2Cr2O7+2KCl===K2Cr2O7↓+2NaCl。
该反应在溶液中能发生的理由是_______________________
____________________________________________________。
(文字说明)
物质
溶解度/(g/100g水)
0°C
40°C
80°C
KCl
28
40.1
51.3
NaCl
35.7
36.4
38
K2Cr2O7
4.7
26.3
73
Na2Cr2O7
163
215
376
答案 K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小(或四种物质中K2Cr2O7的溶解度最小)
解析 依据表格中物质的溶解度分析对比,操作发生反应的化学方程式:
Na2Cr2O7+2KCl===K2Cr2O7↓+2NaCl;说明K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小(或四种物质中K2Cr2O7的溶解度最小)。
10.以Na2S2O5、含铅废料(PbO2、炭黑等)为原料,制备高纯PbO的流程如下。
PbO在NaOH溶液中存在平衡:
PbO(s)+NaOH(aq)?
?
NaHPbO2(aq),其溶解度曲线如图所示。
(1)写出过程Ⅰ的离子方程式_____________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)过程Ⅱ的目的是脱硫。
该过程发生的反应类型依次为
________________________________________________________________________。
(3)过程Ⅲ的目的是提纯。
结合溶解度曲线,简述过程Ⅲ的操作:
________________________________________________________________________。
答案
(1)2PbO2+S2O
+2H+
2PbSO4+H2O
(2)复分解反应、分解反应(顺序不能颠倒)
(3)将粗PbO溶解在一定量35%NaOH溶液中,加热至110℃,充分溶解后,趁热过滤,冷却结晶,过滤得到PbO固体(注意关键词)
解析
(1)Na2S2O5与氧化铅在酸性条件下,发生氧化还原反应,2PbO2+S2O
+2H+===2PbSO4+H2O;
(2)过程Ⅱ的目的是脱硫。
该过程发生的反应类型依次为复分解反应、分解反应;(3)向PbO粗品中加入一定量35%NaOH溶液,加热至110℃,充分溶解后,趁热过滤,冷却结晶,过滤得到PbO固体。