题目内容

【题目】向含有1molHNO31molH2OS4的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量,溶液中金属阳离ab与所加铁粉的物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有NO)。下列有关判断不正确的是()

A. a表示n(Fe3+)的变化曲线

B. n1=0.75

C. P点时,n(Fe2+)=0.5625 mol

D. P点溶液中加入铜粉,最多可溶解14.4g

【答案】C

【解析】

试题A.向含有1molHNO31molH2SO4的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量,有效发生反应:Fe+4H++NO3-═Fe3++NO↑+2H2O,铁过量后是2Fe3++Fe=3Fe2+a是表示Fe3+的关系曲线,A项正确;B.向含有1molHNO31molH2SO4的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量,先是和H+以及NO3-反应,NO3-能将Fe氧化为Fe3+,自身还原为NO,方程式为Fe+4H++NO3-═Fe3++NO↑+2H2O1molHNO31molH2SO4共有3moLH+1molNO3-完全氧化需要4molH+H+离子完全消耗,产生Fe3+离子为3/4mol,即n1=0.75molB项正确;C.当铁过量,会有:2Fe3++Fe=3Fe2+,设Fe3+被还原x mol2Fe3++Fe=3Fe2+

2 3

x 1.5x

n2点时候Fe3+Fe2+的物质的量相同,即0.75-x=1.5xx=0.3,此时Fe3+的为0.45,所以p点时,nFe2+=0.45molC项错误;D.向P点溶液中加Cu2Fe3++Cu=3Fe2++Cu2+,设加入铜的质量是y

2 64

0.45 y

解得y=14.4,即最多可溶解14.4gCu粉,D项正确;答案选C

练习册系列答案
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【题目】以氧化铝为原料通过碳热还原法可合成氮化铝(AlN);通过电解法可制取铝电解铝时阳极产生的CO2可通过二氧化碳甲烷化再利用

请回答

(1)已知:2Al2O3(s)===4Al(g)+3O2(g) ΔH1=3 351 kJ·mol1

2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH2=-221 kJ·mol1

2Al(g)+N2(g)===2AlN(s) ΔH3=-318 kJ·mol1

碳热还原Al2O3合成AlN的总热化学方程式是________________________

该反应自发进行的条件________

(2)在常压、Ru/TiO2催化下,CO2H2混合气体(体积比1∶4,总物质的量a mol)进行反应测得CO2转化率、CH4CO选择性随温度变化情况分别如图1和图2所示(选择性转化的CO2中生成CH4CO的百分比)。

反应Ⅰ CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH4

反应Ⅱ CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH5

1 2

下列说法不正确的是________

A.ΔH4小于零

B.温度可影响产物的选择性

C.CO2平衡转化率随温度升高先增大后减少

D.其他条件不变CO2H2的初始体积比改变为1∶3,可提高CO2平衡转化率

②350 ℃反应t1时刻达到平衡平衡时容器体积为V L,该温度下反应的平衡常数为________(a、V表示)。

③350 ℃CH4物质的量随时间的变化曲线如图3所示画出400 ℃0~t1时刻CH4物质的量随时间的变化曲线__________________________

3

(3)据文献报道,CO2可以在碱性水溶液中电解生成甲烷生成甲烷的电极反应式是______

【题目】二甲醚又称甲醚,简称DME,熔点为-141.5℃,沸点为-24.9℃。二甲醚与液化石油气(LPG)相似,被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气(CO、H2)制备二甲醚的反应原理如下:

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1= -90.0 kJ·mol-1

②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-20.0kJ·mol-l

回答下列问题:

(1)反应①为熵___________(填“增加”或“减少”)的反应,__________ (填“低温”或“高温”)下易自发进行。

(2)写出由合成气(CO、H2) 直接制备二甲醚的热化学方程式:__________________________________

(3)温度为500K时,在2L的密闭容器中充入2 mol CO和6 molH2发生反应①、②,5 min时达到平衡,平衡时CO的转化率为60%,c(CH3OCH3)=0.2 mol·L-1,用H2表示反应①的速率是______________,反应②的平衡常数K=________________

若在500K时,测得容器中n(CH3OCH3)=2n (CH3OH),此时反应②的v__ v(“>”“< ”“=”)
4)研究发现,在体积相同的容器中加入物质的量相同的COH2发生反应①、②,在不同温度和有无催化剂组合下经过相同反应时间测得如下实验数据:

T(K)

催化剂

CO转化率(%)

CH3OCH3选择性(%)

473

10

36

500

12

39

500

Cu/ZnO

20

81

[备注]二甲醚选择性:转化的CO中生成CH3OCH3的百分比

①相同温度下,选用Cu/ZnO作催化剂,该催化剂能____________ (填标号)。

A.促进平衡正向移动 B.提高反应速率 C.降低反应的活化能

D.改变反应的焓变 E.提高CO的平衡转化率

②表中实验数据表明,在500K时,催化剂Cu/ZnO对CO转化成CH3OCH3的选择性有显著的影响,其原因是_________________________________________________

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