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(8分)下列反应在210℃时达到平衡: ①PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(...

(8分)下列反应在210℃时达到平衡:

①PCl5(g)说明: 6ec8aac122bd4f6ePCl3(g)+Cl2(g);△H1>0  K1=1mol·L—1

②CO(g)+Cl2(g)说明: 6ec8aac122bd4f6eCOCl2(g);△H2<0  K2=5×104L·mol—1

③COCl2(g)说明: 6ec8aac122bd4f6e CO(g)+Cl2(g) △H3        K3

④2SO2(g)+O2(g)说明: 6ec8aac122bd4f6e2SO3(g);△H4<0

(1)反应③的平衡常数K3        

(2)要使反应①和反应②的K数值相等,可采取的措施是       (填序号)。

A.降低反应①、②体系中Cl2浓度   B.反应①、②选择不同的催化剂

C.反应①、反应②同时升高温度     D.反应①、反应②同时降低温度

E.反应①降低温度,反应②维持210℃

(3)在甲、乙两容器中分别发生反应④,甲恒容、乙恒压,温度相同且恒定。起始时甲中加入0.02molSO2和0.01molO2,乙中加入0.02molSO3气体,开始时两容器压强相等,最后分别达到平衡。下列有关它们达到平衡状态后的叙述正确的是         (填序号)。

A.体积:甲可能小于乙                                 B.SO3的物质的量:甲一定小于乙

C.压强:甲可能大于乙                             D.浓度比c(SO2)/c(SO3):甲一定小于乙

(4)丙容器为容积不变的反应容器,要求通过调节体系的温度使反应④达到平衡时,保持容器内气体总物质的量为15mol。现向容器中加入xmolSO2,6.5mol O2,2.0molSO3

①若x=5.5,需要        (填“降低”“升高”或“保持”)体系温度,使反应在平衡时达到题设要求;

②欲使起始反应维持向逆反应方向移动,则x的取值范围为                     

 

(共8分) (1)K3 = 2×10-5 mol·L-1      (2)C  (1分) (3)B  (1分)         (4) ①升高  (2分)   ②5.5< x <6.5 【解析】(1)  K3=1/  K2  (2)要注意K值只和温度有关,所以排除AB选项;对于D项,同时降温,K1更小,K2更大,不符合题意,答案C完全正确。 (3)乙容器在达到平衡前相当于加压; (4)①若x=5.5,则初始状态反应混合物的物质的量之和为14 mol,为了达到平衡时要求的15mol,则反应应该向逆反应方向移动,即升高温度。 ②若平衡左移,SO3全部转化为反应物,极限情况是:2.0+x+6.5+2/2=15,x=5.5;又因为若使起始反应向逆向进行,则:x+6.5+2<15,即x<6.5,所以5.5< x <6.5
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(10分)(1)反应Fe(s)+CO2(g)说明: 6ec8aac122bd4f6eFeO(s)+CO(g)  △H1,平衡常数为K1

       反应Fe(s)+H2O(g)说明: 6ec8aac122bd4f6eFeO(s)+H2(g)   △H2,平衡常数为K2

       在不同温度时K1K2的值如下表:

 

700℃

900℃

K1

1.47

2.15

K2

2.38

1.67

①反应 CO2(g) + H2(g)说明: 6ec8aac122bd4f6eCO(g) + H2O(g) △H ,平衡常数K,则△H=      (用△H1和△H2表示),K=      (用K1K2表示),且由上述计算可知,反应CO2(g) + H2(g)说明: 6ec8aac122bd4f6eCO(g) + H2O(g)是      反应(填“吸热”或“放热”)。

②能判断CO2(g) + H2(g)说明: 6ec8aac122bd4f6eCO(g) + H2O(g)达到化学平衡状态的依据是     (填序号)。

A.容器中压强不变               B.混合气体中c(CO)不变

C.v(H2)= v(H2O)              D.c(CO)= c(CO2)

(2)一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,发生反应Fe(s)+CO2(g)说明: 6ec8aac122bd4f6eFeO(s)+CO(g) △H > 0,CO2的浓度与时间的关系如图所示:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

       ① 该条件下反应的平衡常数为      ;若铁粉足量,CO2的起始浓度为2.0 mol·L1,则平衡时CO2的浓度            mol·L1

       ②下列措施中能使平衡时说明: 6ec8aac122bd4f6e增大的是           (填序号)

       A.升高温度                      B.增大压强

       C.充入一定量的CO2     D.再加入一定量铁粉

 

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(13分)材料1铁及其化合物在工农业、生活中有广泛的应用。高铁酸钾(K2FeO4)具有极强的氧化性,是一种优良的水处理剂。

(1)已知:4FeO42+10H2O6ec8aac122bd4f6e4Fe(OH)3+8OH+3O2

K2FeO4在处理水的过程中所起的作用有                                    

(2)将适量K2FeO4溶解于pH=4.74的溶液中,配制成c(FeO42) =1.0 mmol·L1的试样,将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中,测定c(FeO42)的变化,结果见图Ⅰ。该实验的目的是                                                 ;发生反应的△H        0(填“>”、“<”或“=”)。

(3)FeO42在水溶液中的存在形态如图Ⅱ所示。下列说法正确的是         (填字母)。

A.不论溶液酸碱性如何变化,铁元素都有4种存在形态

B.向pH=10的这种溶液中加硫酸至pH=2,HFeO4的分布分数逐渐增大

C.向pH=6的这种溶液中加KOH溶液,发生反应的离子方程式为:

   HFeO4+OH=FeO42+H2O

说明: 6ec8aac122bd4f6e

材料2化合物KxFe(C2O4) y·zH2O(Fe为+3价)是一种光敏感材料,实验室可以用如下方法制备这种材料并测定其组成。

I.制备:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(4)结晶时应将饱和溶液在黑暗处等待晶体的析出,这样操作的原因是                                                         

(5)操作Ⅲ的名称是                                    

Ⅱ.组成测定:

称取0.491g实验所得晶体(假设是纯净物)置于锥形瓶中,加足量蒸馏水和稀H2SO4。将C2O42-完全转化为H2C2O4,用0.10mol·L-1KMnO4溶液进行滴定,消耗KMnO4溶液12.00mL时恰好反应;再加入适量的还原剂,将Fe3+完全转化为Fe2+,用KMnO4溶液继续滴定,当Fe2+完全氧化时,用去KMnO4溶液2.00mL。相关反应如下:

2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O

MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O

(6)配制250mL 0.10mol·L-1KMnO4溶液及上述滴定实验中所需的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、锥形瓶外还有                                  。两个滴定中到达终点时溶液颜色为            色,且30秒内不变色。

(7)通过计算,求此光敏材料的化学式                               

 

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(9分)某化学兴趣小组在学习了电解质的有关知识后,老师提出了一个“电解质水溶液导电能力的强弱的影响因素”的课题。让该小组来完成课题的研究,已知HCl在水中能完全电离。

(1)该小组同学首先用密度为1.049 g·cm-3的乙酸(CH3COOH)和质量分数为36.5%,密度为1.18 g·cm-3的浓盐酸分别配制1 mol/L CH3COOH溶液和1 mol/L HCl溶液各500 mL,则他们应该量取乙酸和浓盐酸的体积分别为                    

(2)某同学在配制500 mL 1 mol/L的CH3COOH溶液时,向容量瓶中转移溶液时操作如图所示,图中的错误有                                           

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(3)他们首先用下图所示装置测1 mol/L的CH3COOH溶液和1 mol/L HCl溶液的导电能力,接通电源后发现与HCl溶液相连的灯泡较亮,有同学认为乙酸是弱电解质,你        (填“同意”或“不同意”)他的观点,通过该现象你得到的结论是                                       

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(4)他们又用上述装置测物质的量浓度相同的CuSO4溶液和NaOH溶液的导电能力,接通电源后发现与CuSO4溶液相连的灯泡较亮,有同学认为NaOH是弱电解质,你            (填“同意”或“不同意”)他的观点,通过该现象你得到的结论是                                       

(5)通过上述探究实验,你能得到的结论是                                       

 

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(9分)一定条件下,在一容积可变的密闭容器中,反应:说明: 6ec8aac122bd4f6e过程中的能量变化如图所示。反应过程中,A、B、C的物质的量(mol)的变化如下表:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

时间(min)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

n(A)

2.00

1.90

1.82

1.76

1.64

1.54

1.50

1.50

1.50

n(B)

1.00

0.95

0.91

0.88

0.82

0.77

0.75

0.75

0.75

n(C)

0

0.10

0.18

0.24

0.36

0.46

0.50

0.50

0.50

回答下列问题:

(1)反应说明: 6ec8aac122bd4f6e的正反应△H     (填“大于”或“小于”)0。

(2)该反应平衡时,下列说法不正确的是          

(A)气体的密度不再改变          (B)A的物质的量浓度不变

(C)放出或吸收的热量不再变化    (D)v(A)=v(A)=0

(3)toC时,在一容积为2L的恒容密闭容器内加入0.4molA和0.6molB,在一定条件下发生反应,反应中C的物质的量浓度变化情况如下图:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

①该温度下,反应:说明: 6ec8aac122bd4f6e的平衡常数K=                

②反应进行到1分钟时B物质的量为            

③在第5min时,将容器的体积缩小一半后,若在第8min达到新的平衡时A的总转化率为75%,请在上图中画出第5min到新平衡时C的物质的量浓度的变化曲线。

 

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(6分)设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是对21世纪最富有挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池,一个电极通入空气,另一电极通入汽油蒸气,电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2离子。回答如下问题:

(1)以壬烷(C9H20)代表汽油,这个电池放电时发生的化学反应的化学方程式是:

                                                            

(2)这个电池的正极发生的反应是:                   

负极发生的反应是:                             

固体电解质里的O2的移动方向是:                      

向外电路释放电子的电极是:                             

 

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