近期北京大学的两位教授率先发现体内有微量H2S存在于心肺血管中,它对调节心血管功能具有重要作用。下列叙述正确的是( )
A.H2S受热很难分解
B.H2S分子中所有原子都达到8电子的稳定结构
C.H2S气体通入溴水中会使溴水褪色
D.H2S是电解质,其电离方程式为H2S=2H++S2—
(12分)弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶液平衡均属于化学平衡。
I、已知H2A在水中存在以下平衡:H2AH++HA-,HA-H++A2-。
⑴NaHA溶液 (选填“显酸性”、 “显碱性”、 “显中性”或“无法确定”)。
⑵某温度下,若向0.1 mol/L的NaHA溶液中逐滴滴加0.1 mol/L KOH溶液至溶液呈中性。此时该混合溶液中下列关系中,一定正确的是 。
a.c(H+)·c(OH-)=1×10―14 b.c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-)
c.c(Na+)>c(K+) d.c(Na+)+c(K+)=0.05 mol/L
⑶已知常温下H2A的钙盐(CaA)饱和溶液中存在以下平衡:
CaA(s)Ca2+(aq)+A2-(aq) △H>0。
①温度降低时,Ksp (填“增大”、“减小”或“不变”,下同)。
②滴加少量浓盐酸,c(Ca2+) 。
II、含有Cr2O72-的废水毒性较大,某工厂废水中含5.00×10-3 mol·L-1的Cr2O72-。为使废水能达标排放,作如下处理:
Cr2O72-Cr3+、Fe3+Cr(OH)3、Fe(OH)3
⑷欲使10L该废水中的Cr2O72-完全转化为Cr3+,理论上需要加入 g FeSO4·7H2O。
⑸若处理后的废水中残留的c(Fe3+)=2×10-13mol·L-1,则残留的Cr3+的浓度为 。(已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38 Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31)
(14分)孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物。实验室以孔雀石为原料制备CuCl2·3H2O及CaCO3的步骤如下:
为解决有关问题,兴趣小组同学查得有关物质沉淀的pH数据如下:
物质 |
pH (开始沉淀) |
pH(完全沉淀) |
Fe(OH)3 |
1.9 |
3.2 |
Fe(OH)2 |
7.0 |
9.0 |
Cu(OH)2 |
4.7 |
6.7 |
⑴“除杂”时先通入足量Cl2将Fe2+氧化成Fe3+,再加入CuO固体调节溶液的pH至 (填写范围)。检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验方案是 。
⑵操作X包括 、 、过滤和洗涤等。CuCl2·3H2O加热灼烧的最终产物的化学式是 。
⑶某种胃药片的治酸剂为CaCO3,该药片中CaCO3质量分数的测定步骤如下:
a.配制0.1mol·L-1的HCl溶液和0.1mol·L-1的NaOH溶液各250mL。
b.取0.1g磨碎后的胃药于锥形瓶中。
c.向锥形瓶内加入25.00mL 0.1 mol·L-1的HCl溶液。
d.以酚酞为指示剂,用0.1mol·L-1的NaOH溶液滴定,至达到滴定终点。
e.重复bcd三步的操作2次。
① 操作c中量取盐酸体积的仪器是 。
② 若洗涤后的碱式滴定管未用NaOH溶液润洗,则所测CaCO3的质量分数将 (选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
③ 若滴定中NaOH溶液的平均用量为15.00mL,则胃药中碳酸钙的质量分数为 。
(12分)
(1)室温下,在pH=12的NaCN溶液中,由水电离的c(OH—)为 mol·L-1 。(2)等体积的下列溶液中,阳离子的总物质的量最大的是 。(填序号)。
① 0.2 mol·L-1的CuSO4溶液 ② 0.1 mol·L-1的Na2CO3
③ 0.2 mol·L-1的KCl ④ 0.1 mol·L-1的Na2SO4
(3)浓度为0.100 mol·L-1的下列各物质的溶液中,c(NH4+)由大到小的顺 。(填序号)。
①NH4Cl ②NH4HSO4 ③NH3·H2O ④CH3COONH4
(4) 水的电离平衡如图所示:
①若A点表示25℃时水的电离平衡状态,当温度上升到100℃时,水的电离平衡状态到达B点。则此时水的离子积从 增加到 。
②100℃时,若10体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合之前,该强酸的pH值pH1与强碱的pH值pH2之间应满足的关系是 。
(16分)一定温度下,将3mol A气体和1mol B气体通入一密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B (g)xC(g)。请填写下列空白:
(1)若容器体积固定为2L,反应1min时测得剩余1.8molA,C的浓度为0.4 mol·L-1。
①则1min内,B的平均反应速率为 ,x= ;
②若反应经2min达到平衡,平衡时C的浓度 0.8 mol·L-1 (填“大于”、“等于”或“小于”);
③若平衡混合物中C的体积分数为22%,则A的转化率是 ;
④若改变起始物质的加入量,欲使反应达到平衡时C的物质的量分数与原平衡相等,则起始加入的三种物质的物质的量n(A)、n(B)、n(C)之间应满足的条件 (可用两个方程表示,其中一个用n(A)和 n(C),另一个用n(B)和n(C)表示)。
(2)若维持容器压强不变。
①达到平衡时C的体积分数 22%,(填“大于”、“等于”或“小于”);
②若改变起始物质的加入量,欲使反应达到平衡时C的物质的量是原平衡的2倍,则应加入 molA气体 molB气体。
(16分)以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业叫煤化工。
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为:
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ•mol-1,
①该反应在常温下 自发进行(填“能”与“不能”);
②恒温,在容积可变的密闭容器中,进行如上可逆反应。一段时间后,下列物理量不发生变化时,能表明该反应已达到平衡状态的有
Ⅰ混合气体的密度; Ⅱ容器内气体的压强;
Ⅲ混合气体的总物质的量; ⅣCO物质的量浓度
A.只有Ⅳ B.只有Ⅰ和Ⅳ C.只有Ⅱ和Ⅲ D.Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ
(2)水煤气再进一步反应可制取氢气。反应为H2O(g)+CO(g) H2(g)+CO2(g),某温度下该反应的平衡常数K= 4/9。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,只投入H2(g)和CO2(g),其起始浓度如下表所示。下列判断不正确的是 。
起始浓度 |
甲 |
乙 |
丙 |
c(H2)/mol/L |
0.010 |
0.020 |
0.020 |
c(CO2)/mol/L |
0.010 |
0.010 |
0.020 |
A.反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢
B.平衡时,甲中和丙中H2的转化率均是60%
C.平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍,是0.012mol/L
D.平衡时,乙中CO2的转化率大于60%
(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ,右图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ•mol—1)的变化。在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2反应
①下列措施中能使c (CH3OH)增大的是 。
A.升高温度
B.充入He(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离出来
D.再充入1mol CO2和3mol H2
②在温度T1时,当反应达到平衡时,测得n(H2) = 2.4 mol;其它条件不变,在温度T2时,当反应达到平衡时,测得n(CO2) = 0.82 mol,则T2 T1。(填“>”、“<”或“=”),
(4)在一定条件下科学家从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇。CH3OH、H2的燃烧热分别为:△H=-725.5kJ/mol、△H=-285.8kJ/mol。
①写出工业上以CO2、H2合成CH3OH和液态水的热化学方程式: ;
②该转化的积极意义是 ;
③有人提出,可以设计反应CO2=C+O2(△H>0、△S<0)来消除CO2对环境的影响。请你判断是否可行并说出理由: