组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学反应速率与化学平衡 > 化学平衡 > 化学平衡的有关计算 > 化学平衡常数的有关计算
题型:解答题-工业流程题 难度:0.4 引用次数:330 题号:16028519
葡萄糖、葡萄糖酸在医疗和工业上有广泛用途。
(1)锌电解阳极泥(主要成分为MnO2、PbSO4和ZnO,还有少量锰铅氧化物Pb2Mn8O16和Ag)是冶锌过程中产生的废渣,一种回收锌电解阳极泥中金属元素锌、锰、铅和银的工艺如图。

回答下列问题:
已知:MnSO4·H2O易溶于水,不溶于乙醇。20℃时Ksp(PbSO4)=1.6×10-8mol2·L-2Ksp(PbCO3)=7.4×10-14mol2·L-2,1.262≈1.6。
①“酸洗”过程中生成硫酸锌的离子方程式为_______;“还原酸浸”过程中主要反应的离子方程式为_______
②实验室中获得MnSO4·H2O晶体的一系列操作是指蒸发结晶趁热过滤、洗涤、干燥,其中洗涤的具体操作是_______;将分离出晶体的母液收集、循环使用,其意义是_______
③整个流程中可循环利用的物质是_______;加入Na2CO3溶液的目的是将PbSO4转化为PbCO3,Na2CO3溶液的最小浓度为_______mol·L-1(保留一位小数);PbSO4(s)+(aq)PbCO3(s)+(aq),平衡常数K=_______(列出计算式)。
(2)工业上常采用电渗析法从含葡萄糖酸钠(用GCOONa表示)的废水中提取化工产品葡萄糖酸(GCOOH)和烧碱,模拟装置如图所示(电极均为石墨)。

①交换膜1为_______交换膜(选填“阴离子”、“阳离子”);电路中通过2mol电子时,理论上回收_______gNaOH。
②b电极上发生反应的电极反应式为_______

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【推荐1】H2S和SO2是两种大气污染物,H2S和SO2的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。
(1)H2S与CO2发生如下反应:H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)H相关的化学键键能数据如表:
化学键C=O(CO2)C=O(COS)C=SH—OH—S
E/kJ•mol-1803739577465399
由此计算H=__
(2)高温下CO可将SO2还原成硫蒸气:4CO(g)+2SO2(g) 4CO2(g)+S2(g)H1<0。
①平衡时CO的体积分数(%)与温度和压强的关系如图1所示(虚线框表示没有测定该条件下的数据)。

T1、T2、T3由大到小的关系是__,判断的理由是___
②742K时,在起始压强为p0,体积为VL的恒容密闭容器中投入amolCO和0.5amolSO2,达到平衡后容器压强变为0.9p0,则SO2的平衡转化率为__,该温度下该反应的平衡常数Kp=__(用平衡分压代替平衡浓度计算平衡常数,列出计算式即可)。
③该反应的正、逆反应速率表达式分别为v=k·c4(CO)·c2(SO2)、v=k·c4(CO2)·c(S2)。(k、k分别为正、逆反应的反应速率常数,只与温度有关)Arrhenius提出了速率常数与温度的经验公式:k=A(k为速率常数,A为常数,e为自然对数的底数,R为理想气体常数,T为热力学温度,Ea为活化能)。在相同温度下,活化能越大,速率常数越__(填“大”或“小”)。当该反应达到平衡后,升高温度,___(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)电化学处理H2S和SO2是近年来发展迅速的废气处理方法。某科研小组将微电池技术用于去除工业尾气中的H2S,装置示意图如图2,主要反应为2Fe+2H2S+O2=2FeS+2H2O,室温时,pH=7的条件下,研究反应时间对H2S的去除率的影响。装置中微电池负极的电极反应式为___。一段时间后,单位时间内H2S的去除率降低,可能的原因是__
2021-03-03更新 | 353次组卷
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【推荐2】科学家对CO2的应用研究日新月异。
(1)科学家研制成功一种新型催化剂,能将CO2转变为甲烷。在常压、300℃,CO2与H2体积比为1︰4时在体积为V L的容器中反应,CO2转化率达90%。由图1可知升高温度,K将___(填“增大”“减小”或“不变”);300℃时,从反应开始,到达到平衡,以H2的浓度变化表示化学反应速率是____(用nA、tA、V表示)。

(2)CO2经催化加氢还可合成低碳烯烃有机物:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ΔH=Q kJ·mol−1。在0.1MPa时,按n(CO2)︰n(H2)=1︰3投料,图2表示平衡时四种气态物质的物质的量(n)与温度(T)的关系。
①Q___0(填“>”“=”或“<”);
②曲线c表示的物质为____
③为提高CO2的平衡转化率,除改变温度外,还可采取的措施是___
(3)已知CO2(g)+2CH3OH(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g)。在恒温容积可变的容器中加入1mol CO2、2mol CH3OH,CO2的转化率与反应时间如图3所示,在反应过程中加压,若t1时容器体积为1000mL,则t2时容器体积为_____mL。
2019-11-23更新 | 65次组卷
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【推荐3】含氮的化合物广泛存在于自然界,是一类非常重要的化合物。回答下列问题:
(1)在一定条件下: 2N2(g)+6H2O(g)=4NH3(g)+3O2(g)。已知该反应的相关的化学键键能数据如下:
化学键N≡NH-ON-HO=O
E/(kJ/mol)946463391496
则该反应的△H=________kJ/mol.
(2)在恒容密闭容器中充入2molNO与1molO2发生反应如下:4NO2(g)+O2(g)2N2O5(g)
①已知在不同温度下测得N2O5的物质的量随时间的变化如图1所示。“高温下,该反应能逆向自发进行,原因是___________________________

②下列有关该反应的说法正确的是________
A.扩大容器体积,平衡向逆反应方向移动,混合气体颜色变深
B.恒温恒容,再充入2molNO2和1molO2,再次达到平衡时NO2转化率增大
C.恒温恒容,当容器内的密度不再改变,则反应达到平衡状态
D.若该反应的平衡常数增大,则一定是降低了温度
(3)N2O5是一种新型绿色硝化剂,其制备可以用硼氢化钠燃料电池作电源,采用电解法制备得到N2O5,工作原理如图。则砌氢化钠燃料电池的负极反应式为___________

(4)X、Y、Z、W分别是HNO3、NH4NO3、NaOH、NaNO2四种强电解质中的一种。上表是常温下浓度均为0.01mol/L 的X、Y、Z、W溶液的pH。将X、Y、Z各1mol 同时溶于水中得到混合溶液,则混合溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为________________
(5)氮的氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时,涉及如下反应:
I: 2NO2(g)+ NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)  K1
II:2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)  K2
①4NO(g)+ 2NaCl(s)2NaNO3(s)+ 2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K=_____ (用K1、K2表示);
②在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO和0.1molCl2,10min 时反应II达到平衡。测得10min 内v(ClNO)=7.5×10-3mol/(L·min),则平衡时NO的转化率α1=_____;其他条件不变,反应II在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率α2___α1(填“>”“<”或“=”)。
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