题目内容

【题目】重铬酸钾是一种重要的化工原料,工业上由铬铁矿(主要成分为FeOCr2O3SiO2等)制备,制备流程如图所示:

已知:a.步骤的主要反应为:2FeOCr2O3+4Na2CO3+ 7NaNO3 4Na2CrO4+Fe2O3+4CO2+7NaNO2

b.Cr2O42-+2H+ Cr2O72-+H2O,下列说法不正确的是

A. 步骤反应中Na2CrO4Fe2O3为氧化产物

B. 步骤熔融、氧化可以在石英坩埚中进行

C. 滤渣2中含有H2SiO3

D. 步骤调滤液2pH使之变小有利于Cr2O72-生成

【答案】B

【解析】

A.由铬铁矿主要成分为FeOCr2O3SiO2等,由2FeOCr2O3+4Na2CO3+ 7NaNO3 4Na2CrO4+Fe2O3+4CO2+7NaNO2分析可知FeOCr2O3中的Fe元素由+2→+3Cr元素由+3→+6,所以可形成化合物Fe2O3Na2CrO4,属于氧化产物,故A正确;B. 步骤①熔融、氧化的反应物中含有Na2CO3可以和石英坩埚中的SiO2反应,所以不能在石英坩埚中进行,故B错误;C. 过滤后滤液成分为Na2CrO4NaNO2Na2SiO3调节pH后发生SiO32-+2H+=H2SiO3↓,即滤渣2中含有H2SiO3,故C正确;D. 根据已知b.Cr2O42-+2H+Cr2O72-+H2O步骤④调滤液2pH使之变小有利于Cr2O72-生成,故D正确;答案:B

练习册系列答案
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【题目】(1)2017年中科院某研究团队通过设计一种新型Na-Fe3O4/HZSM-5多功能复合催化剂,成功实现了CO2直接加氢制取辛烷值汽油,该研究成果被评价为“CO2催化转化领域的突破性进展”。

已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH1 = -aKJ/mol

C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) ΔH2= -bKJ/mol

试写出25、101kPa条件下,CO2H2反应生成汽油(C8H18表示)的热化学方程式_________________________________

(2)利用CO2H2为原料,在合适的催化剂(Cu/ZnO催化剂)作用下,也可合成CH3OH,涉及的反应有:

甲:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) H= — 53.7kJ·mol-1 平衡常数K1

乙:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) H= + 41.2kJ·mol-1 平衡常数K2

CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的平衡常数K=______(用含K1、K2的表达式表示),该反应△H_____0(大于小于”)。

②提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有___________(填写两项)。

③催化剂和反应体系的关系就像锁和钥匙的关系一样,具有高度的选择性。下列四组实验,控制CO2H2初始投料比均为1:2.2,经过相同反应时间(t1min)。

温度(K)

催化剂

CO2转化率(%)

甲醇选择性(%)

综合选项

543

Cu/ZnO纳米棒材料

12.3

42.3

A

543

Cu/ZnO纳米片材料

11.9

72.7

B

553

Cu/ZnO纳米棒材料

15.3

39.1

C

553

Cu/ZnO纳米片材料

12.0

70.6

D

由表格中的数据可知,相同温度下不同的催化剂对CO2的转化为CH3OH的选择性有显著影响,根据上表所给数据结合反应原理,所得最优选项为___________(填字母符号)。

(3)CO、H2为原料合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在体积均为2L的三个恒容密闭容器ⅠⅢ中,分别都充入1molCO2molH2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变。下图为三个容器中的反应均进行到5minH2的体积分数示意图,其中有一个容器反应一定达到平衡状态。

0~5min时间内容器Ⅱ中用CH3OH表示的化学反应速率为_________________

②三个容器中一定达到平衡状态的是容器________(填写容器代号)。

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