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填空题 (10分)二氧化锰是化学工业中常用的氧化剂和有机合成中的催化剂,其主要制备方法是碳酸锰热分解,反应原理为2MnCO3+O2
2MnO2+2CO2。经研究发现该反应过程为①MnCO3
MnO+CO2 ②2MnO+O2
2MnO2。
回答下列问题:
(1)某温度下该平衡体系的压强为P,CO2、O2的物质的量分别为n1和n2,用平衡分压代替平衡浓度,写出碳酸锰热分解反应的平衡常数表达式K= (分压=总压×物质的量分数);K与反应①、②的平衡常数K1、K2关系为 。
(2)反应②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,获得如下三幅图。该制备反应合适的焙烧温度为 ,合适的含水量气氛条件为 。

(4)MnO2也可在MnSO4—H2SO4—H2O为体系的电解液中电解获得,其阳极的电极反应式为 ,电解后溶液的pH将 (填“增大”、“ 减小”或“不变”)。
填空题 (10分)二氧化锰是化学工业中常用的氧化剂和有机合成中的催化剂,其主要制备方法是碳酸锰热分解,反应原理为2MnCO3+O2
2MnO2+2CO2。经研究发现该反应过程为①MnCO3
MnO+CO2 ②2MnO+O2
2MnO2。
回答下列问题:
(1)某温度下该平衡体系的压强为P,CO2、O2的物质的量分别为n1和n2,用平衡分压代替平衡浓度,写出碳酸锰热分解反应的平衡常数表达式K= (分压=总压×物质的量分数);K与反应①、②的平衡常数K1、K2关系为 。
(2)反应②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,获得如下三幅图。该制备反应合适的焙烧温度为 ,合适的含水量气氛条件为 。

(4)MnO2也可在MnSO4—H2SO4—H2O为体系的电解液中电解获得,其阳极的电极反应式为 ,电解后溶液的pH将 (填“增大”、“ 减小”或“不变”)。
本题答案:(1)
;K1= P(CO2)、K2=1/P(O2),K与K1、K2关系为
。(2)当△H—T△S<0时反应自发进行,反应②为气体物质的量减少的熵减反应,△S<0,且在低温下能自发进行,则其△H<0。(3)根据图1知,反应在湿空气中进行反应速率快,碳酸锰的转化率高;根据图2知,反应在350℃时碳酸锰的转化率最高,根据图3知,水分含量为30%时碳酸锰的转化率最高,该制备反应合适的焙烧温度为350℃,合适的含水量气氛条件为含水量30% 。(4)电解法制备MnO2阳极发生氧化反来源:91考试 网应,MnSO4被氧化为MnO2,根据电荷守恒和溶液的酸碱性知,其阳极的电极反应式为Mn2+-2e-+2H2O = MnO2+4H+,阴极发生还原反应,电极反应式为2H++2e-
H2,电解总反应为Mn2+-+2H2O
MnO2+ H2+2H+,电解后溶液的pH将减小。
考点:考查化学平衡常数表达式书写,化学反应方向,平衡图像分析和电解原理。
本题所属考点:【化学平衡】
本题难易程度:【困难】
You can't ride two horses at the same time. 不能同时骑两匹马.