知,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,则还原性SO2>HI,即SO2的氧化性比HI的弱,b错误;c、由反应Ⅰ×2+Ⅱ×2+Ⅲ可得到2H2O═2H2+O2,则该循环中消耗水,需要及时补充水,c正确;d、循环过程中产生1molO2的同时产生2molH2,d错误;答案选c;
(2)由图可知2min内氢气的物质的量增加了0.1mol,则氢气的浓度为=0.1mol/L,
用氢气表示的化学反应速率为=0.05mol/(L·min),反应速率之比是相应的化学
计量数之比,则0~2 min内的平均反应速率v(HI)=0.05mol/(L·min)×2=0.1mol/(L·min); 2HI(g)
H2(g)+ I2(g)
开始浓度 1molL 0 0 转化浓度 0.2mol/L 0.1mol/L 0.1mol/L 平衡浓度 0.8mol/L 0.1mol/L 0.1mol/L
则该温度下K1=+I2(g)
=,又 2HI(g)H2(g)+I2(g)与H2(g)
2HI(g)互为逆反应,则它们的化学平衡常数的乘积等于1,即H2(g)+I2(g)
=64;
2HI(g)的化学平衡常数K=
(3)水的电离平衡为H2OH++OH-,则硫酸电离出的c(H+)对水的电离起抑制作用,当Zn消耗了H+,c(H+)减小,水的电离平衡向右移动;若加入NaNO3,溶液具有硝酸的强氧化性,
++
则不会生成氢气;加入NaHSO3会和H反应,降低c(H),则反应速率减慢;Na2SO4的加入,离子不参与反应,则对化学反应速率无影响;加入CuSO4后,Zn与硫酸铜溶液反应置换出Cu,则构成原电池加快了化学反应速率,答案选b;
(4)由2H(+O(═2H2O(I)△H=-572kJ/mol可知,生成1mol水时放出的热量为572kJ2g)2g)×
=286kJ,则电池的能量转化率为为
21
×100%=80%。
33.【答案】(1)①吸热 (1分)②0.2 (2分)0.0025 mol·L·s(2分) (2)B ;> (每空2分) ;
(3)N2+6H+6e=2NH3(3分)(4)2△H1-3△H2+4△H3(3分) 【解析】
试题分析:(1)①大气固氮反应的化学平衡常数:升高温度,化学平衡常数增大,说明升高温度,化学平衡正向移动,正反应反应是吸热反应,即大气固氮反应属于吸热反应;②在反应开始时,c( N2)=c(O2)= 0.3mol÷2L=0.15mol/L,假设平衡时c(NO)=2xmol/L,则
2
c( N2)=c(O2)= (0.15-x)mol/L,由于在2260℃时该反应的化学平衡常数是1,c(NO)=\N2)·c(O2),(2x)2=(0.15-x)2,解得x=\则此时得到NO的物质的量是n(NO)= 0.05mol/L×2×2L=0.2mol;用N2表示的平均反应速率为V(N2)=\÷20s=\÷20s =\·L-1·s-1;(2) N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0的正反应是气体体积减小的反应,在其它条件不变时,增大压强,化学平衡正向移动,N2的转化率增大,在压强不变时,升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,所以T1>T2;故A错误;B正确;温度T1>T2; (3) 在阴极N2获得电子,与其中的H+结合形成NH3,所以阴极的电极反应式为N2 + 6H+
-
+ 6e= 2NH3。
34. MnO2+2Fe+4H=2Fe+Mn+2H2O Mn、Mg、Al d b
--2--2Fe(OH)3+3ClO+4OH=2FeO4+3Cl+5H2O 负 2.24L
【解析】(1)在稀硫酸浸取矿石的过程中,MnO2可将Fe2+氧化为Fe3+,该反应的离子方程式: MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O。
(2) 红帘石矿的主要成分为Fe3O4、Al2O3、MnCO3、Mg0少量MnO2 等,加稀硫酸后发生反应,浸出液中的阳离子除H+、Fe2+、Fe3+外还有Mn2+、Mg2+、Al3+ 。
(3)步骤②中调节溶液的pH等于6,最好选用MnCO3,不会增加新杂质。根据表中所给数据,
3+3+
pH=6时,Fe、Al完全沉淀,所以滤渣B的成分为Fe(OH)3和Al(OH)3,除去Al(OH)3可加入 KOH溶液,使Al(OH)3溶解。本题答案:d b。
(4) 滤渣B含Fe(OH)3,被ClO ̄氧化为FeO4 ̄,离子方程式为:2Fe(OH)3+3ClO+4OH=2FeO42-+3Cl-+5H2O;
2
--2+
+
3+
2+
2+
2+
3+
+
-
-1-1
(5)电解时,电解质溶液中阴离子移向阳极,所以电极B与直流电源正极相连做阳极,则A电极与直流电源的负极相连做阴极;若阴极上只有锰单质析出,当生成11g锰为0.2mol时,2+—-—
Mn?Mn?2e 转移的电子数为0.4mol,阳极:4OH-4e=O2↑+2H2O,产生的氧气为0.1mol,标况下体积为2.24L。答案:负 . 2.24L。
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点睛:本题考查化学工艺流程的分析、反应速率的影响因素、电解原理、氧化还原反应方程式的书写等知识。工艺流程问题弄清楚物质之间的反应关系,如金属氧化物可以和酸反应,那么Fe3O4、Al2O3、MnCO3、Mg0就可以被酸溶液。离子除杂问题要掌握特殊离子的性质,如2+3+
Fe不稳定性,易被氧化,Fe的氢氧化物溶解性很小,并且易水解,所以通过调节溶液的酸碱性可以除去。完成电解原理原理问题,要掌握判断阴阳极的方法来确定。写氧化还原反应方程式,要注意电子守恒,电荷守恒。
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