题目内容
【题目】一定温度下,向3个初始体积均为1.0 L的密闭容器中按下表所示投料,发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0达到平衡,下列说法错误的是
容器编号 | 容器类型 | 起始物质的量/mol | 反应物的转化率 | 平衡时NH3的物质的量/mol | ||
N2 | H2 | NH3 | ||||
Ⅰ | 恒温恒容 | 1 | 3 | 0 | α1 | 1.2 |
Ⅱ | 绝热恒容 | 1 | 3 | 0 | α2 | a |
Ⅲ | 恒温恒压 | 2 | 6 | 0 | α3 | b |
A. 达到平衡时,α1>α2
B. 平衡时NH3的物质的量b<2.4
C. 达到平衡时,容器Ⅱ中的反应速率比容器Ⅰ中的大
D. 保持温度不变,向容器Ⅰ中再充入0.1mol N2、0.2mol H2、0.2 mol NH3,平衡向正反应方向移动
【答案】B
【解析】【解析】以Ⅰ为参考,由于正反应为放热反应,所以Ⅱ的绝热恒容体系建立平衡后体系温度更高,相当于Ⅰ的平衡体系升高温度,则平衡逆向移动,所以反应物的转化率降低,即α1>α2,A正确;但是由于温度更高,所以平衡时反应速率更大,C正确。以2倍的Ⅰ为参考(记做体系Ⅳ),平衡时NH3的物质的量为2.4mol,由于正反应气体体积减小,Ⅲ恒压条件下建立平衡过程中容器体积不断减小,相当于Ⅳ体系加压建立新的平衡,由于加压时平衡正向移动,所以能够生成更多的NH3,即b>2.4,B错误。Ⅰ体系反应消耗N2 0.6mol、H21.8mol,容器体积为1L,平衡体系中c(N2)=0.4mol/L、c(H2)=1.2mol/L、c(NH3)=1.2mol/L,K=1.22/(0.4×1.23)=1.736,D选项再充入三种气体后,c(N2)2=0.5mol/L、c(H2)2=1.4mol/L、c(NH3)2=1.4mol/L,则Qc=1.42/(0.5×1.43)=1.020<K,所以反应正向进行,D正确。答案选B。
【题目】湿法炼锌产生的铜镉渣主要含锌、铜、铁、镉(Cd)、钴(Co)等单质。一种由铜镉渣生产金属镉的流程如下:
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.1mol/L计算):
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cd(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 | 7.2 |
沉淀完全的pH | 3.3 | 9.9 | 9.5 |
(1)浸出过程中,不采用通入空气的方法进行搅拌,原因是防止将Cu氧化浸出,其离子方程式是__________________。
(2)除钴过程中,锌粉会与As2O3形成微电池产生AsH3。该微电池的正极反应式为_____。
(3)除铁时先加入适量KMnO4,再加入ZnO调节pH。
① 除铁过程中,理论上参加反应的物质n(KMnO4)∶n(Fe2+)=_________。
② 除铁时加入ZnO控制反应液pH的范围为________________。
(4)若上述流程中投入的KMnO4不足量,则待电解溶液中有Fe元素残余。请设计实验方案加以验证:_____________________。
(5)净化后的溶液用惰性电极电解可获得镉单质。电解废液中可循环利用的溶质是_____。