- 化学平衡
- 共20016题
如图是某具有高效能的高铁电池的实验装置，已知放电后，两极得到铁的相同价态的化合物。
请问答下列问题：
(1)该电池放电时正极发生的电极反应是_________；若该电池属于二次电池，则充电时阴极的电极反应式为_________________
(2)此盐桥中阴离子定向移动的方向是__________;若用某种高分子材料制成隔膜代替盐桥，该隔膜允许通过的离子是____。
(3)高铁酸钾具有极姒的氧化性，是一种优良的水处理剂。请完成FeO42- 与水反应的化学方程式：4FeO42-+10H2O
(4)用适量的K2FeO4配制 =1.0 mol·L-1的试液，将试液分别置于20℃、40℃、60℃的恒温水浴中，测出 的变化如图I所示，则(3)中反应的△H_______0（填“>”、“<”或“=”），温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响是_______________。
(5) 在水溶液中的存在形态如图Ⅱ所示。下列说法中正确的是___________。
a．无论溶液的酸碱性如何变化，铁元素都有4种存在形态
b．向pH=2的这种溶液中加KOH溶液至pH=10，HFeO4- 的分布分数先增大后减小
c．向pH=8的这种溶液中加KOH溶液，发生反应的离子方程式为：
H2FeO4+OH-=HFeO4-+H2O）
正确答案
(1) FeO42- +4H2O+3e-= Fe(OH)3↓+5OH- ；Fe(OH)3+3e-=Fe+3OH-
(2)由左池到右池 ；K+和H+
(3)3O2↑ ；杀菌消毒
(4)> ； 温度升高，反应速率加快，平衡向正反应方向 移动（或其他合理答案）
(5)b
脱除天然气中的硫化氢既能减少环境污染，又可回收硫资源。
(1)硫化氢与FeCl3溶液反应生成单质硫，其离子方程式为_______________________________________。 (2)用过量NaOH溶液吸收硫化氢后，以石墨作电极电解该溶液可回收硫，其电解总反应方程式(忽略氧的氧化还原)为 ___________________________________；该方法的优点是____________________________________。
(3)一定温度下，1 mol NH4HS固体在定容真空容器中可部分分解为硫化氢和氨气。
①当反应达平衡时p(NH3)×p(H2S) = a(Pa2)，则容器中的总压为_____________Pa；
②如图是上述反应过程中生成物浓度随时间变化的示意图。若t2时增大氨气的浓度且在t3时反应再次达到平衡，请在图上画出t2时刻后氨气、硫化氢的浓度随时间的变化曲线。
正确答案
(1) 2Fe3+＋H2S = S↓＋2Fe2+＋2H+ (2) Na2S＋2H2O
(3)①
②
物质A~G有下图所示转化关系（部分反应物、生成物没有列出）。其中A 为某金属矿的主要成分，经过一系列反应可得到B和C。单质C可与E的浓溶液 发生反应，G为砖红色沉淀。
请回答下列问题：
（1）写出下列物质的化学式：B______ 、E______________ 、G________ ；
（2）利用电解可提纯C物质，在该电解反应中阳极物质是____，阴极物质是_____，电解质溶液是___ ；
（3）反应②的化学方程式是____；
（4）将0.23 mol B和0.11 mol氧气放入容积为1L的密闭容器中，发生反应①，在 一定温度下，反应达到平衡，得到0. 12 mol D，则反应的平衡常数K= ______。 若温度不变，再加入0.50 mol氧气后重新达到平衡，则B的平衡浓度______（填“增大”、“不变”或“减小”），氧气的转化率____（填“升高”、“不变”或“降低”），D的体积分数________（填“增大”、“不变”或“减小”）。
正确答案
（1）SO2；H2SO4；Cu2O
（2） 粗铜；精铜；CuSO4溶液
（3）
（4） 23.8 mol-1·L；减小；降低；减小
过度排放CO2会造成温室效应，最近科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把
CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如下
（1）写出吸收池中主要反应的离子方程式_________________；在合成塔中，若有2.2kgCO2与足量H2恰好完全反应，生成气态的水和甲醇，可放出2473.5kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式
________________。
（2）“绿色自由”构想技术流程中常包括物质和能量的“循环利用”，上述流程中能体现“循环利用”的除碳酸钾溶液外，还包括________。
（3）甲醇可制作燃料电池。写出以氢氧化钾为电解质的甲醇燃料电池负极反应式________________。当电子转移的物质的量为________时，参加反应的氧气的体积是6.72L（标准状况下）。
（4）工业上常以CO和H2为主要原料，生产甲醇。某密闭容器中充有10 mol CO与20mol H2，在催化剂作用下反应生成甲醇：CO(g)+2H2(g)
①若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态，此时在A点时容器的体积为10L，则该温度下的平衡常数
K=__________；此时在B点时容器的体积VB________10L（填“大于”、“小于”或“等于”）。
②若A、C两点都表示达到的平衡状态，则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA________tC（填“大于”、“小于”或“等于”）。
③在不改变反应物用量情况下，为提高CO转化率可采取的措施是______________（答出两点即可）。
正确答案
（1）CO32-+ CO2+H2O==2HCO3-；CO2(g)+3H2(g) ==CH3OH(g)+H2O(g) ΔH＝－49.47kJ/mol
（2）高温水蒸气
（3）CH3OH+8OH--6e-==CO32-+6H2O；1.2mol
（4）①1(L/mol)2；小于；②大于；③降温、加压、将甲醇从混合体系中分离出来（任意两点即可）
某小组根据工业生产原理设计如下转化关系，以获取烧碱和金属钛(Ti)。
（1） 燃料电池中通入氧气的电极是___________（填“正”或“负”）极，电极反应式是____________；用该电池电解饱和食盐水，若消耗32 g甲醇，理论上Ⅰ中可生成NaOH ________mol。
（2）如图所示，理论上加入Ⅱ中的TiO2和焦炭的物质的量之比是___________；由TiCl4得到金属Ti的化学方程式是______________。
（3）根据Ⅲ中合成甲醇的反应，该小组保持温度不变，在两个相同的恒容密闭容器中进行实验，有关实验数据如下：
① P1____________4MPa（填“＞”、“＜”或“＝”）；
② 实验Ⅰ条件下合成甲醇的热化学方程式是____________。
正确答案
（1）正 ；O2 + 4e－ + 2H2O = 4OH－ ； 6
（2）1﹕2 ；4Na + TiCl4
（3）①< ② ；CO(g) + 2H2(g)
乙酰水杨酸（俗称阿司匹林）是一种常见的解热、消炎、镇痛药物。以苯为主要原料，可以通过下图所示途径可以制取阿司匹林和冬青油
请按要求回答：
（1）请写出有机物的结构简式：A_____________；B_____________；C_____________。
（2）写出变化过程中①．⑥的化学方程式(注明反应条件)
反应①__________________________________；
反应⑥__________________________________。
（3）变化过程中的②属于____________反应，⑦属于___________反应。
（4）怎样从化学平衡移动的观点理解用乙酸酐代替乙酸可以提高阿司匹林产率?
__________________________________
正确答案
（1）A：
（2）① 
（3）②水解(取代)；⑦酯化(取代)
（4）乙酸酐能与水反应，生成乙酸，使平衡向右移动
在某温度下，反应H2(g)+CO2(g)
请回答下列问题：
(1)反应开始时，反应速率最快的是容器（填“甲”“乙”或“丙”）____中的反应；该温度下乙、丙两个容器中反应的平衡常数分别是________、__________当升高体系温度时，消耗CO2的速率将____（填“变大”“变小”或“不变”，下 同），反应的平衡常数K将____。
(2)假设甲容器中反应2min达到平衡，则v(H2)=_______。
(3)平衡时，甲容器中CO2的转化率为________。
(4)平衡时，甲、乙、丙容器中H2的转化率分别为a、b、c，则三者之间的大小关系为________。
正确答案
(1)丙；2.25；2. 25；变大；变大
(2)3×10-3mol/(L·min)
(3)60%
(4)a=c>b
分析下图装置，回答问题
（1）装置A的烧瓶中发生的反应的化学方程式为____________________，
（2）装置C的直玻管中发生的反应的化学方程式为____________________，
（3）在装置D的U形管中有无色晶体生成，此晶体的化学式是____________________，
（4）装置E中NaOH的作用是____________________，反应的离子方程式为____________________；
（5）B装置的作用很多，除了可以混匀气体外，还可以：____________________；__________________________________。
正确答案
（1）Na2SO3+H2SO4
（2）2SO2+O2
（3）SO3（4）吸收尾气；SO2+2OH-==SO32-+2H2O
（5）“略”
探究性问题在理论指导元素化合物实验具有重要意义。
[问题] 对于已达平衡的可逆反应，当其它条件不变时，改变反应物或生成物的浓度会对化学平衡有何影响？
[猜想与假设]
假设1：化学反应处于平衡状态时，其它条件不变，增加反应物浓度，使平衡向正反应方向移动。
假设2：化学反应处于平衡状态时，其它条件不变，增加反应物浓度，使平衡向逆反应方向移动。
假设3：化学反应处于平衡状态时，其它条件不变，增加生成物浓度，使平衡向逆反应方向移动。
假设4：化学反应处于平衡状态时，其它条件不变，增加生成物浓度，使平衡向正反应方向移动。
[设计和实施方案] 在已反应平衡的FeCl3和KSCN的混合液中，分别加入：①FeCl3溶液 ②KSCN溶液 ③KCl固体 ④NaF溶液实验用品：仪器：烧杯、玻璃棒、胶头滴管试剂：FeCl3(aq)(0.01 mol/L,1.0 mol/L)，KSCN(aq)(0.01 mol/L，1.0 mol/L)，KCl(s)， NaF(aq)(1.0 mol/L)。
实验步骤：
1．往250 mL烧杯中加入100 mL蒸馏水，然后加入10 mL 0.01 mol/L FeCl3溶液，再加入10 mL 0.01 mol/L KSCN溶液，溶液由黄色变成橙红色。
2．取5支试管，编号分别为1,2,3,4,5，然后各取步骤(1)中FeCl3和KSCN的混合溶液4 Ml加到5支试管中。往1号试管滴加2～3滴1.0 mol/L FeCl3溶液，振荡，观察现象；往2号试管滴加2～3滴1.0 mol/L KSCN溶液，振荡，观察现象；往3号试管中加入少量KCl固体，振荡，观察现象；往4号试管中滴加2～3滴1.0 mol/L NaF溶液，振荡，观察现象。
(1)根据你所学的内容完成下列表格，并回答有关问题。FeCl3与KSCN溶液反应
(2)由①②现象说明假设______成立，假设______不成立。
(3)根据Fe3+＋3SCN-
(4)根据“4”号试管中的现象，分析在4号试管中发生的变化是____________，说明了 __________(从改变浓度影响平衡移动角度回答)
正确答案
(1)①加深；血红；②加深；血红；③右；④右；⑤左；⑥左
(2)1；2
(3)Fe3+与Cl-形成络离子，使Fe3+浓度减小，平衡向左移动
(4)F-与Fe3+形成了无色的且比Fe(SCN)3稳定的化合物(络合物)；减小反应物的浓度会使平衡向逆反应方向移动
为探究外界条件对H2(g)+I2(g)
（1）完成上表中的空格。
（2）实验Ⅰ中，I2的物质的量浓度（c）随时间（t）的变化如下图所示。
根据图中数据回答下列问题：
①在0～1min内反应的平均速率ν（HI）= _________。
②在给出的坐标图中画出实验Ⅱ、Ⅲ中I2的物质的量浓度（c）随时间（t）变化的曲线，并进行必要的标注。
③保持容器容积不变，向其中加入1molH2，反应速率____________（选填“加快、减慢、不变、不确定”）。
④该同学还想用此反应研究压强对化学平衡移动的影响，请问能否达到实验目的？ _________（填“能”、不能”），原因是__________________________
正确答案
（1）III温度：457
（2）①4×10-3mol·L-1·min-1
②
③加快；④不能，该反应前后气体计量数相等，平衡不受压强的影响
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