题目内容

【题目】现有某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL,将其平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解9.6 g铜粉;向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量的变化关系如图所示(假设硝酸的还原产物为NO气体)。下列分析或结果正确的是

A. 原混合溶液中NO3-的物质的量为0.2 mol

B. OA段产生的是氢气

C. BC段产生NO

D. 原混合溶液中H2SO4的浓度为1.25mol/L

【答案】A

【解析】

铁粉既能和稀硝酸反应也能和稀硫酸反应,硝酸的氧化性比硫酸强,所以硝酸先发生反应。由图象可知在铁过量时, OA段发生反应为:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2OAB段发生反应为:Fe+2Fe3+=3Fe2+BC段发生反应为:Fe+2H+=Fe2++H2↑。据此解答。

AOA段发生反应为:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,硝酸全部起氧化剂作用,每一份溶液中n(NO3-)=n(Fe),所以原混合酸中n(HNO3)=2n(Fe)=2×A正确;

BOA段发生反应为:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,可见OA产生的气体是NO,不是氢气,B错误;

C.BC段发生反应为:Fe+2H+=Fe2++H2↑,可见BC段产生的气体是H2C错误;

D.根据图像可知:当加入Fe14g时,气体飞物质的量不再增加,此时溶液中溶质为FeSO4,此时反应消耗铁的物质的量n(Fe)==0.25mol,根据元素原子守恒可知n(H2SO4)=n(FeSO4)=n(Fe)=0.25mol,故硫酸的浓度是c(H2SO4)==2.5mol/L,由于溶液有均一性,溶液的浓度与体积无关,所以原混合溶液中H2SO4的浓度为2.5mol/LD错误;

故合理选项是D

练习册系列答案
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【题目】甲醇(CH3OH)是重要的溶剂和替代燃料,工业上用CO和H2在一定条件下制备CH3OH的反应为: CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH

(1)T℃时,在体积为1L的恒容密闭容器中,充入2molCO和4molH2,一定条件下发生上述反应,测得CO(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图一所示。

①反应2min到5min,用氢气表示的平均反应速率v(H2)=___________

②下列说法正确的是______________(填字母序号)。

A.达到平衡时,CO的转化率为50%

B.5min后容器中压强不再改变

C.达到平衡后,再充入氩气,反应速率增大

D.2min前v(正)>v(逆),2min后v(正)<v(逆)

E.加入催化剂可以加快化学反应速率,同时提高 CO和H2平衡的转化率

③下列叙述可以说明该反应在该条件下已经达到化学平衡的是:______(填字母序号)。

A.混合气体密度不发生改变 B.混合气体的平均相对分子质量不再发生改变

C.v(CO)=2v(H2)D.n(CO)与n(H2)的比值不变

(2)某温度下,在一容积可变的恒压密闭容器中分别充入1molCO和1.2molH2,达到平衡时容器体积为2L,且含有0.5molCH3OH(g),则该反应平衡常数的值为_______,此时向容器中再通入0.3molCO和0.3molCH3OH(g),则此平衡将______________移动。(填“向正反应方向”、“不”或“向逆反应方向”)

(3)若压强、投料比x=n(CO)/n(H2)对反应的影响如图二所示,则图中曲线所示的压强关系:p1_____p2(填“=”“>”或“<”)。

(4)工业上另一种合成甲醇的方法是利用CO2和H2,己知:CH3OH、H2的燃烧热(ΔH)分别为-726.9kJ/mol、-285.8kJ/mol,则常温下CO2和H2反应生成CH3OH(l)和H2O(l)的热化学方程式______________________________________________

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