Question

【題目】錳的化合物是優良的催化劑，并可用于干電池原料生產等。

（1）普通鋅錳干電池的反應為：2MnO2＋Zn＋2NH4Cl＝2MnO(OH)＋Zn(NH3)2Cl2。

①MnO(OH)中錳元素的化合價為_________。電解質的主要成分是_____________________（填化學式）；

②與普通鋅錳電池相比，堿性鋅錳電池_________（填序號）

a．比能量大　 b．電流小

c．存儲時間長　 d．不能連續放電

（2）向普通鋅錳廢電池還原后的廢液（含有Mn2＋、Fe2＋、Zn2＋等）中逐滴滴加Na2S溶液，最先生成的沉淀為________________________（填化學式）。

已知：Ksp(MnS)＝1.4×10－15，Ksp(ZnS)＝2.9×10－25，Ksp(FeS)＝6×10－18

（3）合成甲醇的反應為：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH (g)＋H2O (g)。此反應的平衡常數表達式為K=______________________________。錳的某化合物常做此反應的催化劑，關于此化合物說法正確的是_______（填序號）。

a．可加快該反應速率　 b．可增大該反應活化能

c．改變該反應平衡常數　 d．提高該反應轉化率

（4）向盛有4 mL 0.01mol/L KMnO4酸性溶液中滴入2 mL 0.1mol/L H2C2O4（草酸）溶液，開始顏色變化不明顯，一段時間后，顏色變化突然加快，顏色很快消失。分析產生此現象的可能原因____________（填序號）。

a．該反應為放熱反應，放出的熱量加快反應速率

b．溶液呈酸性，H＋ 起催化作用

c．K＋ 起催化作用

d．反應產生的Mn2＋ 起催化作用

（5）Mn2＋催化H2O2分解：2H2O2(l)＝2H2O(l)＋O2(g) ΔH1，其反應機理如右圖示。已知反應Ⅱ為：MnO2(s)＋H2O2(1)＋2H＋(aq)＝Mn2＋(aq)＋O2(g)＋2H2O(1) ΔH2。

寫出反應 I的熱化學方程式（焓變用ΔH1和ΔH2表示）：____________________________________________________________。

Answer 1

【答案】 ＋3 NH4Cl ac ZnS a ad H2O2(1)＋Mn2＋(aq)＝2H＋( aq)＋MnO2(s) ΔH＝ΔH１－ΔH2

【解析】試題分析：（1）①根據元素化合價代數和等于0計算MnO(OH)中錳元素的化合價；根據電池總反應可知，電解質是氯化銨；②堿性電池，鋅粉放在電池內部不易發生電解質的泄露；（2）難溶電解質的Ksp越小，溶解度越小，越易生成沉淀；（3）平衡常數= ；催化劑通過降低活化能，加快反應速率，但催化劑不能使平衡發生移動；（4）根據影響反應速率的因素分析；（5）根據蓋斯定律書寫反應 I的熱化學方程式；

解析：（1）①根據元素化合價代數和等于0，MnO(OH)中錳元素的化合價為+3；根據電池總反應可知，電解質是氯化銨；②堿性電池，鋅粉放在電池內部不易發生電解質的泄露，所以比能量大，故a正確；存儲時間長，故c正確；（2）難溶電解質的Ksp越小，溶解度越小，越易生成沉淀，所以最先生成的沉淀是ZnS；（3）平衡常數K =；催化劑通過降低活化能，加快反應速率，故a正確；催化劑能降低反應活化能，故b錯誤；催化劑不能使平衡發生移動，平衡常數不變，故c錯誤；　 平衡不移動，該反應平衡轉化率不變，故d錯誤；（4）溫度升高可以加快反應速率，該反應為放熱反應，放出的熱量加快反應速率，故a正確； b．該反應消耗氫離子，氫離子濃度減小，故b錯誤；c．K＋ 濃度不變，故c錯誤； d．反應生成Mn2＋，Mn2＋濃度增大，反應速率增大，可能是Mn2＋ 起催化作用，故d正確。 ；（5）① 2H2O2(l)＝2H2O(l)＋O2(g) ΔH1；② MnO2(s)＋H2O2(1)＋2H＋(aq)＝Mn2＋(aq)＋O2(g)＋2H2O(1) ΔH2

根據蓋斯定律①-②得反應 I的熱化學方程式H2O2(1)＋Mn2＋(aq)＝2H＋( aq)＋MnO2(s) ΔH＝ΔH１－ΔH2；