题目内容
【题目】一定条件下,向容积可变的密闭容器中通入N2和H2,发生反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH<0达到平衡后,试回答下列问题:
(1)该条件下,反应的平衡常数表达式K=______;若降低温度,K值将______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)达到平衡后,若其它条件不变,把容器体积缩小一半,平衡将____(填“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”)移动,平衡常数K将_____ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)达到平衡后,在恒压条件下,向容器中通人氦气(He),氮气的转化率将___(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)在三个相同的容器中各充入1molN2和3molH2,在不同条件下分别达到平衡,氨的体积分数ω随时间变化如图所示。下列说法正确的是_______ (填序号)。
a.图I可能是不同压强对反应的影响,且P2>P1
b.图Ⅱ可能是同温同压下催化剂对反应的影响,且催化性能1>2
c.图Ⅱ可能是不同温度对反应的影响,且T1>T2
(5)A、B两个容积相同的容器中各充入1molN2和3molH2,A容器保持恒温恒容达到平衡时氢气的物质的量为x,B容器保持恒温恒压达到平衡时氢气的物质的量为y,则x____y(“>”“<”或“=”)。
【答案】 c2(NH3)/c(N2)·c3(H2) 增大 向正反应方向 不变 减小 b >
【解析】(1)反应的平衡常数表达式为,该反应为放热反应,降低温度应该使K值增大。
(2)将容器体积缩小一半,相当于增大压强,平衡向气体物质的量减小的方向移动,所以向正反应方向移动。因为温度不变,所以K值不变。
(3)恒压下通入与反应无关的气体,相当于增大体积减小压强,平衡向逆反应方向移动,氮气的转化率减小。
(4)如果图Ⅰ表示压强的影响,根据先拐先平的原则,有P2>P1。从而得到压强越大,氨气的体积分数越小,但是增大压强平衡正向移动,氨气的体积分数应该更大,选项a错误。催化剂只改变速率不影响平衡,所以无论催化剂的性能,达平衡时氨气的体积分数相等,因为图Ⅱ中的曲线1的速率更快,说明1的催化性能更好,选项b正确。如果图Ⅲ代表温度的影响,根据先拐先平的原则,有T1>T2,从而得到温度越高,氨气的体积分数越大,但是正反应放热,升高温度平衡逆向移动,氨气的体积分数应该更小,选项c错误。
(5)刚开始的时候,两个容器是相同的,所以压强相等。A恒容,随着反应的进行压强减小(因为气体的物质的量在减小),B恒压,压强一直不变,所以达平衡时的压强B>A。因为增大压强,平衡向正反应方向移动,所以B中的平衡态更向右,氢气的物质的量更小,答案为:x>y。
【题目】聚硅酸铁是目前无机高分子絮凝剂研究的热点,一种用钢管厂的废铁渣(主要成分Fe3O4,少量C及SiO2)为原料制备的流程如下:
已知:在一定温度下酸浸时Fe3+在pH=2开始沉淀,pH=3.7沉淀完全
(1)废铁渣进行“粉碎”的目的是___________________________________________________。
(2)“酸浸”需适宜的酸浓度、液固比、酸浸温度、氧流量等,其中酸浸温度对铁浸取率的影响如下表所示:
温度℃ | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 |
铁浸取率 | 50 | 62 | 80 | 95 | 85 |
①请写出酸浸过程中Fe3O4发生的离子反应方程式__________________________________。
②硫酸酸浸时应控制溶液的pH____________,其原因是_________________________________。
③当酸浸温度超过100℃时,铁浸取率反而减小,其原因是___________________。
(3)上述过滤步骤的滤液的主要成分为____________(填化学式)。
(4)Fe3+浓度定量检则,是先用SnCl2将Fe3+还原为Fe2+;在酸性条件下,再用K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+(Cr2O72-被还原为Cr3+),该滴定反应的离子方程式为____________。