（2014•武汉模拟）二氧化锰是常见的催化剂，碳酸锰热分解法是目前制备二氧化锰的主要方法，其反应原理为：
（2014•武汉模拟）二氧化锰是常见的催化剂，碳酸锰热分解法是目前制备二氧化锰的主要方法，其反应原理为：
①2MnCO3+O2═2MnO2+2CO2．经研究发现该反应过程为：②MnCO3═MnO+CO2，③2MnO+O2═2MnO2．
（1）试写出反应①的平衡常数表达式K1=
，K1与反应②、③的平衡常数K2、K3关系为______．
（2）反应③在低温下能自发进行，则其△H______0（填“＞”、“＜”、“=”）．
（3）某科研小组对碳酸锰热分解法制二氧化锰的条件（焙烧温度和气氛）进行了研究．获得三幅图（如图所示）．则制备焙烧温度为______，气氛条件为______．
（4）图2中是在常压下获得的数据，试在图2中用虚线画出10MPa下反应温度与转化率的关系图．
（5）MnO2也可在MnSO4-H2SO4-H2O为体系的电解液中电解获得，其阳极电极反应式为______，电解后溶液的pH将______（填“增大”、“减小“或不变“）．
①2MnCO3+O2═2MnO2+2CO2．经研究发现该反应过程为：②MnCO3═MnO+CO2，③2MnO+O2═2MnO2．
（1）试写出反应①的平衡常数表达式K1=
| C2(CO2) |
| C(O2) |
| C2(CO2) |
| C(O2) |
（2）反应③在低温下能自发进行，则其△H______0（填“＞”、“＜”、“=”）．
（3）某科研小组对碳酸锰热分解法制二氧化锰的条件（焙烧温度和气氛）进行了研究．获得三幅图（如图所示）．则制备焙烧温度为______，气氛条件为______．
（4）图2中是在常压下获得的数据，试在图2中用虚线画出10MPa下反应温度与转化率的关系图．
（5）MnO2也可在MnSO4-H2SO4-H2O为体系的电解液中电解获得，其阳极电极反应式为______，电解后溶液的pH将______（填“增大”、“减小“或不变“）．
赞 上方山部落 幼苗
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解题思路：（1）生成物浓度的幂之积比上反应浓度的幂之积，固体不代入表达式；①为方程②③之和，所以K1=K2×K3；
（2）反应自发进行的判断依据是△H-T△S＜0，反应自发进行，△H-T△S＞0，反应非自发进行；
（3）由图分析在在指定温度下和水分含量下碳酸锰转化率要高；
（4）对反应2MnCO3+O2═2MnO2+2CO2正反应是气体体积缩小的反应，所以增大压强平衡逆向转化率变小；
（5）阳极发生氧化反应，锰由+2价变成+4价，产生大量的氢离子．
（2）反应自发进行的判断依据是△H-T△S＜0，反应自发进行，△H-T△S＞0，反应非自发进行；
（3）由图分析在在指定温度下和水分含量下碳酸锰转化率要高；
（4）对反应2MnCO3+O2═2MnO2+2CO2正反应是气体体积缩小的反应，所以增大压强平衡逆向转化率变小；
（5）阳极发生氧化反应，锰由+2价变成+4价，产生大量的氢离子．
（1）反应①的平衡常数表达式K1=
C2(CO2)
C(O2)，K1与反应②、③的平衡常数K2、K3关系为：①为方程②的系扩大2倍后与③之和所以K1=K22×K3，故答案为：
C2(CO2)
C(O2)；K1=K22×K3；
（2）反应③在低温下能，只有△H＜0，△G＜0反应自发，故答案为：＜；
（3）由图2分析，在350℃左右碳酸锰转化率比较高，由图3可知水分含量的30%左右碳酸锰转化率比较高（或20%-40%都正确），故答案为：350℃（或325-375℃都正确）；30%（或20%-40%都正确）；
（4）对反应2MnCO3+O2═2MnO2+2CO2正反应是气体体积缩小的反应，所以增大压强平衡逆向转化率变小，所以图为（在原实线下即可）
，故答案为：；
（5）阳极发生氧化反应，锰由+2价变成+4价，电极反应为Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+，产生大量的氢离子，电解后溶液的pH将减小，故答案为：Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+；减小．
点评：
本题考点： 化学平衡常数的含义；反应热和焓变；化学电源新型电池；化学平衡建立的过程．
考点点评： 本题考查化学平衡常数的含义，平衡移动、电化学相关知识，综合性强，学生要有一定的化学基本功才能解决．
1年前
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1年前1个回答
你能帮帮他们吗