题目内容
【题目】实验室可利用硫酸厂炉渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO47H2O),聚铁的化学式为[Fe2(OH)n(SO4)3﹣0.5n]m,制备过程如图所示:下列说法不正确的是
A. 炉渣中FeS与硫酸和氧气的反应的离子方程式为:4FeS+3O2+12H+=4Fe3++4S↓+6H2O
B. 气体M的成分是SO2,通入双氧水得到硫酸,可循环使用
C. 向溶液X中加入过量铁粉,充分反应后过滤得到溶液Y,再经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等步骤得到绿矾
D. 溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数,若其pH偏小,将导致聚铁中铁的质量分数偏大
【答案】D
【解析】
分析流程可知,炉渣加入硫酸溶液同时通入氧气得到的固体W为氧化还原反应生成的硫和二氧化硅等,溶液X为含有铁离子的溶液,调节溶液的pH值得到溶液Z加热得到聚铁,溶液X中加入铁反应生成硫酸亚铁,溶液Y蒸发结晶得到硫酸亚铁晶体。
A、炉渣中硫化亚铁和硫酸和氧气反应生成硫单质和硫酸铁和水,离子方程式正确,正确;
B、炉渣加入硫酸溶液同时融入氧气得到的固体为硫和二氧化硅,固体W灼烧得到的气体为二氧化硫,正确;
C、溶液x中加入过量的铁粉,铁和硫酸铁溶液反应生成硫酸亚铁,通过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤析出绿矾,正确;
D、氢氧化铁的含量比硫酸亚铁高,若溶液Z的pH偏小,则聚题中生成的氢氧根的含量减少,使铁的含量减少,错误;
答案选D。
【题目】在2 L的密闭容器内,500℃时反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)ΔH<0体系中,n(SO2)随时间的变化如表:
时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(SO2)(mol) | 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
(1)写出该反应的平衡常数表达式:K=______________________。
(2)下图表示SO3的变化的曲线是__________。用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v=______________。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是________。
a.v(SO3)=2v(O2) b.容器内压强保持不变
c.v逆(SO2)=2v正(O2) d.容器内密度保持不变
(4)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是________。
a.及时分离出SO3气体 b.适当升高温度 c.增大O2的浓度 d.选择高效催化剂
(5)若在容积均为2 L的密闭容器内,500℃时按不同方式投入反应物,发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-QkJ·mol-1(Q>0),保持恒温恒容。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下:
实验 | 甲 | 乙 | 丙 |
初始投料 | 2molSO2、 1molO2 | 2molSO3 | 4molSO2、 2molO2 |
平衡时n(SO3) | 0.5mol | n2 | n3 |
反应的能量变化 | 放出Q1kJ | 吸收Q2kJ | 放出Q3kJ |
体系的压强 | p1 | p2 | p3 |
反应物的转化率 | α1 | α2 | α3 |
三个容器中的反应分别达平衡时下列各组数据关系正确的是____(填字母)。
A.α1+α2=1 B. Q1+Q2=Q C. α3<α1 D. p3<2p1=2p2 E. n2<n3<1.0mol F. Q3=2Q1
(6)在一定条件下进行反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),如图所示。
相同温度下,在甲、乙两容器中各投入2molSO2、1molO2,甲、乙两容器的初始体积均为1L,甲、乙容器达到平衡所用时间:甲____(填“>”、“<”或“=”,下同)乙,平衡时SO2的转化率:甲____乙。