用化学反应原理研究氮的氧化物和硫的氧化物有着重要的意义。
(1)已知:2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g) △H1
2NO(g)+ O2(g) 2NO2 (g) △H2
NO2 (g) + SO2(g) SO3(g) + NO(g) △H3
则△H3 = (用△H1、△H2 表示),如果上述三个反应方程式的平衡常数分别为K1、 K2、K3,则K3 = (用K1、K2 表示)。
(2)如图所示,A 是恒容的密闭容器,B 是一个体积可变的充气气囊。保持恒温,关闭K2,分别将2mol NO 和1 mol O2 通过K1、K3 分别充入A、B 中,发生的反应为2NO(g)+ O2(g)2NO2 (g) [不考虑2NO2 (g) N2 O4 (g) ],起始时A、B 的体积相同均为a L。
①下列说法和示意图正确,且既能说明A 容器中反应达到平衡状态,又能说明B 容器中反应达到平衡状态的是 。
a. A、B 容器中气体的颜色均不再发生变化
b. A、B 容器中NO 和O2物质的量浓度比均为2:1
② T℃时,A 容器中反应达到平衡时的平衡常数Kp = 8×10﹣2 (kPa) ﹣1 。若A 容器中反应达到平衡时p(NO2) = 200kPa,则平衡时NO的转化率为 。(Kp 是用平衡分压代替平衡浓度计算所得平衡常数,分压=总压×物质的量分数)
(3)将0.2 mol SO2 和0.15 mol O2通入2L 的密闭容器中,测得SO2的物质的量随时间变化如 图实线 所示。
编号 | a | b | c | d | e |
n(SO2)/mol | 0.16 | 0.12 | 0.09 | 0.07 | 0.07 |
t/min | 2 | 5 | 8 | 15 | 22 |
①ab 段平均反应速率 (填“大于”“小于”或“等于”)bc 段平均反应速率:de 段平均反应速率为 。
②仅改变某一个实验条件,测得SO2 的物质的量随时间变化如图中虚线所示,则改变的条件是 。
铬是人体必需的微量元素,它与脂类代谢有密切联系,但铬过量会引起污染,危害人类健康。
(1)不同价态的铬毒性不同,三价铬对人体几乎无毒,六价铬的毒性约为三价铬的100倍。电镀厂产生的镀铜废水中往往含有一定量的Cr2O72—,处理该废水常用的流程如下图所示:
Na2S2O3在此过程中表现 性。若向含Cr3+的废水中加入过量NaOH溶液,会得到NaCrO2溶液,NaCrO2中Cr元素的化合价为 价,反应的离子方程式为 。
(2)交警常用一种“酒精检测仪”检测司机是否酒后驾车。其反应原理如下,请配平该反应方程式:
( )CrO3 +( )CH3CH2OH +( )H2SO4 —( )CH3CHO + ( )Cr2(SO4)3+( )H2O
(3)已知存在平衡:2CrO42—+2H+ Cr2O72—+H2O。向K2Cr2O7溶液中加入Ba(NO3)2和Pb(NO3)2溶液,可析出BaCrO4和PbCrO4两种沉淀,反应的离子方程式为 (任意写出其中一种即可)。此时溶液中c(Pb2+)/c(Ba2+)= 。
已知Ksp(BaCrO4)=1.25×10—10;Ksp(PbCrO4)=2.75×10—13
(4)工业上以铬酸钾(K2CrO4)为原料,采用电化学法制备K2Cr2O7,制备装置如图所示(阳离子交换膜只允许阳离子透过)。通电后阳极的电极反应式为 。请结合方程式解释反应一段时间后,在阴极室得到浓KOH溶液的原因 。
2Na2CO3·3H2O2是一种新型的氧系漂白剂。某实验兴趣小组进行了如下实验。
Ⅰ.实验制备
实验原理:2Na2CO3+3H2O2=2Na2CO3·3H2O2
实验步骤:取3.5 g Na2CO3溶于10 mL H2O,加入0.1 g稳定剂,用磁力搅拌器搅拌完全溶解后,将6.0 mL 30%H2O2在15 min内缓慢加入到三颈烧瓶中,实验装置如图。反应1小时后,加入1g氯化钠后,静置结晶,然后抽滤,干燥一周后,称重。
(1)装置中球形冷凝管的作用是______________。使用冷水浴的作用是________________。
(2)加入适量NaCl固体的原因是________________________________。
(3)2Na2CO3·3H2O2极易分解,其反应方程式可表示为________________________________。
Ⅱ.活性氧含量测定
准确称取试样0.2000 g,置于250 mL锥形瓶中,加100 mL浓度为6%的硫酸溶液,用0.0200 mol/LKMnO4标准溶液滴定,记录KMnO4标准溶液消耗的体积为32.70 mL。活性氧含量计算公式:Q%=(40cV/m)×100%[c:KMnO4标准溶液浓度(mol/L);V:消耗的KMnO4标准溶液体积(L);m:试样质量(g)
(4)滴定终点的判断依据为______________________。活性氧含量为_________________。
Ⅲ.产品纯度的测定
(5)为了测定产品中2Na2CO3·3H2O2的质量分数,设计了几种方案,涉及不同的反应原理。
方案一 将试样与MnO2混合均匀,向混合物中滴加水,测生成气体的体积,进而进行计算。
方案二 ___________________________________。
已知合成氨反应N2(g)+ 3H2(g) 2NH3(g) △H<0,当反应器中按n(N2): n(H2)=1:3投料后,在不同温度下,反应达到平衡时,得到混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线a,b,c如下图所示。下列说法正确的是
A.曲线a对应的反应温度最高
B.上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系为K(M)=K(Q)<K(N)
C.相同压强下,投料相同,达到平衡所需时间关系为c>b>a
D.N点时 c(NN3)=0.2 mol/L,则 N点的c(N2): c(NH3)=1:1
25℃时,下列有关0.1mol/L Na2SO3溶液的叙述正确的是(忽略溶液体积变化及被空气氧化)
A.与漂白粉溶液反应的离子方程式:Ca2+ + SO32—=CaSO3↓
B.通入SO2至过量:c(Na+)=2[c (SO32—)+c(HSO3—)+c(H2SO3)]
C.通入HCl至溶液pH=7:c(HSO3—)<c(Cl—)
D.加入NaOH固体可使溶液中水的电离程度增大
X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素,甲、乙、丙、丁、戊是由其中的两种或三种元素组成的化合物,己是由Z元素形成的单质。已知:甲+乙=丁+己,甲+丙=戊+己;0.1mol•L-1丁溶液的pH为13(25℃).下列说法正确的是
A.原子半径:W>Z>Y>X
B.Y元素在周期表中的位置为第三周期第ⅣA族
C.X分别与Y、Z、W所形成的化合物均为共价化合物
D.X与Y所形成的化合物的沸点可能高于X与Z所形成的化合物