(10分)氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节能30%以上。在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如下图所示,其中的电极未标出:
回答下列有关问题:
(1)电解池的阴极反应式为___________________________。
(2)通入空气的电极的电极反应式为___________________________,燃料电池中阳离子的移动方向_________________________(“从左向右”或“从右向左”)。
(3)电解池中产生2 mol Cl2,理论上燃料电池中消耗O2的物质的量为_____________。
(4)a、b、c的大小关系为:_____________。
(10分)煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题。
已知:CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)的平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃ |
400 |
500 |
830 |
1000 |
平衡常数K |
10 |
9 |
1 |
0.6 |
试回答下列问题
(1)上述反应的正反应是 反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)某温度下,上述反应达到平衡后,保持容器体积不变升高温度,正反应速率_______(填“增大”、“减小”或“不变”),容器内混合气体的压强_____________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)830℃时,在恒容反应器中发生上述反应,按下表中的物质的量投入反应混合物,其中向正反应方向进行的有 (选填A、B、C、D)。
|
A |
B |
C |
D |
n(CO) |
1 |
2 |
3 |
0.5 |
n(H2O) |
5 |
2 |
3 |
2 |
n(CO2) |
3 |
1 |
0 |
1 |
n(H2) |
2 |
1 |
0 |
1 |
(4)830℃时,在2 L的密闭容器中加入4 mol CO(g)和6 mol H2O(g)达到平衡时,CO的转化率是 。
(6分)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的△H表示生成1 mol产物的数据)。
根据上图回答下列问题:
(1)PCl3分解成P(s)和Cl2(g)的热化学方程式是__________________________________。
(2)P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的△H1=_______________,与P和Cl2一步反应生成1 mol PCl5的△H2的关系是:△H2__________△H1(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(6分)(1)某温度下,纯水中c(H+) = 5×10-7 mol·L-1,则此时纯水中的c(OH-) = ____ mol·L-1;若温度不变,滴入稀硫酸使c(H+) = 5.0×10-3 mol·L-1,则c(OH-) = ____ mol·L-1。
(2)已知室温下pH=2的高碘酸(H5IO6)溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合,所得混合溶液呈酸性,则高碘酸的电离方程式是__________________________。
在25 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中逐滴加入0.2 mol·L-1CH3COOH溶液,溶液pH变化曲线如图所示,下列有关离子浓度的比较正确的是
A.对于曲线上AB间任一点,溶液中都有:c(Na+) >c(CH3COO-) >c(OH-) >c(H+)
B.在B点,a>12.5,且有c(Na+) = c(CH3COO-) = c(OH-) = c(H+)
C.在C点,c(CH3COO-) - c(Na+) = c(H+) - c(OH-)
D.在D点,c(CH3COO-) + c(CH3COOH) = c(Na+)
已知0.1 mol·L-1的二元酸H2A溶液的pH=4,则下列说法中正确的是
A.在Na2A和NaHA溶液中,离子种类不相同
B.在NaHA溶液中一定有:c(Na+) + c(H+) = c(HA-) + c(OH-) + 2 c(A2-)
C.在Na2A溶液中一定有:c(OH-) = c(H+) + c(HA-) + c(H2A)
D.在溶质物质的量浓度相等的Na2A和NaHA溶液中,阴离子总数相等