Question

MnO₂是常见的氧化剂、催化剂和活性电极材料。

(1)工业上，以惰性材料为电极，电解MnSO₄溶液（含少量稀硫酸）制备MnO₂。写出阳极的电极反应式：___________。

(2)已知如下热化学方程式(K代表平衡常数)：

①MnCO₃(s)MnO(s)+CO₂(g)  △H₁  K₁

②2MnO(s)+O₂(g)2MnO₂(s)    △H₂  K₂

③2MnCO₃(s)+O₂(g)2MnO₂(s)+2CO₂(g) △H₃  K₃

△H₃=______(用△H_1、△H₂表示) K₃=_______(用K₁、K₂表示）。

(3)反应②在低温条件下能自发进行，则△H₂______0(填“>”“<”或“=”)。

(4)在密闭容器中投入足量的MnCO₃，—定条件下发生反应:MnCO₃(s)MnO(s)+CO₂(g)

△H>0。在一定温度下，达到平衡状态时p(CO₂)=2a  MPa。

① 温度、压强对MnCO₃分解率的影响如图所示：比较：L₁____L₂(填“>”“<”或“=”)。

② 保持温度不变，将容器体积扩大至原来的2倍，则p(CO₂)的变化范围是______。

③ 保持温度不变，将容器体积压缩至原来的一半，达到新平衡时下列物理量-定不变的是__(填代号）。

A.平衡常数K     B.c(CO₂)    C.n(CO₂)       D.m(MnCO₃)

(5)—定温度下，在容积为2L的恒容密闭容器中加人足量的MnCO₃(s)和5molO₂，发生反应：2MnCO(s)+O₂(g)2MnO₂(s)+2CO₂(g)，CO₂以平均速率0.1mol• L^-1·min^-1经过10min达到平衡状态。该条件下该反应的平衡常数K为_______。

Answer

Mn2++2H2O-2e-＝MnO2+4H+ 2△H1+△H2 ·K2 < > a MPa0可得：增大压强压缩体积，MnCO3分解率降低，升高温度MnCO3分解率增大，所以图中X代表压强，L1和L2代表温度，L1>L2；②保持温度不变，将容器体积扩大至原来的2倍，若平衡不移动，则p(CO2)= a MPa，而实际情况是：降低压强平衡右移，所以p(CO2)> MPa，又根据化学平衡移动原理（即勒夏特列原理）p(CO2)< 2a MPa，综上所述，a MPa