题目内容
【题目】研究表明CO与N2O在Fe+作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，两步反应分別为：①N2O+Fe+=N2+FeO (慢）：②FeO++CO=CO2+Fe+ (快）。下列说法正确的是
A. 反应①是氧化还原反应，反应②是非氧化还原反应
B. 两步反应均为放热反应，总反应的化学反应速率由反应②决定
C. Fe+使反应的活化能减小，FeO+是中间产物
D. 若转移lmol电子，则消耗II.2LN2O
【答案】C
【解析】
A.反应①、②均有元素化合价的升降，因此都是氧化还原反应，A错误；
B.由图可知，Fe++N2O→FeO++N2、FeO++CO→Fe++CO2两步中均为反应物总能量大于生成物总能量，所以两个反应都是放热反应，总反应的化学反应速率由速率慢的反应①决定，B错误；
C. Fe+作催化剂，使反应的活化能减小，FeO+是反应过程中产生的物质，因此是中间产物，C正确；
D.由于没有指明外界条件，所以不能确定气体的体积，D错误；
故合理选项是C。
【题目】(1)以甲醇为原料制取高纯H2具有重要的应用价值。甲醇水蒸气重整制氢主要发生以下两个反应：
主反应：
H=+49kJmol-1
副反应：
H=+41kJmol-1
①甲醇蒸气在催化剂作用下裂解可得到H2和CO，则该反应的热化学方程式为_________________，既能加快反应速率又能提高CH3OH平衡转化率的一种措施是______________。
②分析适当增大水醇比
对甲醇水蒸气重整制氢的好处是__________。
③某温度下，将n(H2O)：n(CH3OH)=1：1的原料气充入恒容密闭容器中，初始压强为P1，反应达平衡时总压强为P2，则平衡时甲醇的转化率为________________(忽略副反应，用含P1、P2的式子表示)。
(2)工业上用CH4与水蒸气在一定条件下制取H2，原理为：
H=+203kJmol-1
①该反应逆反应速率表达式为：v逆=k·c(CO)·c3(H2)，k为速率常数，在某温度下测得实验数据如下表：
c(CO)/mol·L－1 | c(H2)/mol·L－1 | v逆/mol·L－1·min－1 |
0.05 | c1 | 4.8 |
c2 | c1 | 19.2 |
c2 | 0.15 | 8.1 |
由上述数据可得该温度下，该反应的逆反应速率常数k为_________L3·mol－3·min－1。
②在体积为3L的密闭容器中通入物质的量均为3mol的CH4和水蒸气，在一定条件下发生上述反应，测得平衡时H2的体积分数与温度关系如图所示：N点v正____________M点v逆(填“大于”或“小于”)；Q点对应温度下该反应的平衡常数K=_______________mol2·L－2。平衡后再向容器中加入1molCH4和1molCO，平衡向_____________方向移动(填“正反应”或“逆反应”)。
【题目】下面是某科研小组利用废铁屑还原浸出软锰矿(主要成分为MnO2)制备硫酸锰及电解其溶液制锰的工艺流程图：
已知：①浸出液中主要含有Fe3＋、Fe2＋、Co2＋、Ni2＋等杂质金属离子；
②生成氢氧化物的pH见下表：
物质 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Ni(OH)2 | Co(OH)2 | Mn(OH)2 |
开始沉淀的pH | 7.5 | 2.7 | 7.7 | 7.6 | 8.3 |
完全沉淀的pH | 9.7 | 3.7 | 8.4 | 8.2 | 9.8 |
请回答下列问题：
（1）“酸浸”前将原料粉碎的目的是____。
（2）流程图中“①加入MnO2”的作用____，MnO2还可以用其他试剂____(填化学式)代替。
（3）流程图中“②调节pH”可以除去某种金属离子，应将溶液pH调节控制的范围是___～7.6。上述流程中，能循环使用的一种物质是___(填化学式)。
（4）向滤液Ⅰ中加入MnS的作用是除去Co2＋、Ni2＋等离子，其中可以发生反应为MnS(s)＋Ni2＋(aq)=NiS(s)＋Mn2＋(aq)等。当该反应完全后，滤液2中的Mn2＋与Ni2＋的物质的量浓度之比是___[已知Ksp(MnS)＝2.8×10－10，Ksp(NiS)＝2.0×10－21]。
（5）在适当条件下，在MnSO4、H2SO4和H2O为体系的电解液中电解也可获得MnO2，其阳极电极反应式为____。
（6）层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=
时，z=___。
