题目内容
【题目】在体积均为1.0 L的两恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉,再分别加入0.1 mol CO2和0.2 mol CO2,在不同温度下反应CO2(g)+C(s) 2CO(g),达到平衡,平衡时c(CO2) 随温度的变化如图所示(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上)。下列说法正确的是
A. 平衡常数:K(Ⅰ) > K (Ⅱ)
B. 在T1K时,在1.0L恒容容器中加入足量碳粉、0.09molCO2、0.05molCO,此时υ正 >υ逆
C. 体系的总压强p:p(Ⅱ) >2p(Ⅰ)
D. 正反应速率:υ正(Ⅰ) >υ正(Ⅲ)
【答案】C
【解析】
由图可知,升高温度,c(CO2)减小,平衡正向移动,正反应为吸热反应;由化学方程式可知,该反应是一个气态物质化学计量数增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,c(CO2)增大,因状态II、状态Ⅲ的温度相同,则状态II为加入0.2molCO2变化图示,状态Ⅲ为加入0.1molCO2变化图示。
A项、由图可知,升高温度,c(CO2)减小,平衡正向移动,化学平衡常数增大,K(Ⅰ)<K(Ⅱ),故A错误;
B项、由图可知,在T1K时, c(CO2)平衡浓度为0.08mol/L,c(CO)平衡浓度为0.04 mol/L,反应的平衡常数K为(0.04 mol/L)2/(0.08mol/L)=0.02,在1.0L恒容容器中加入足量碳粉、0.09molCO2、0.05molCO,浓度商Qc=(0.05mol/L)2/(0.09mol/L) >K=0.02,平衡逆移, υ逆>υ正,故B错误;
C项、分别加入0.1molCO2和0.2molCO2,曲线I为加入0.1molCO2,曲线II为加入0.2molCO2,平衡时c(CO2)相等,则平衡时II中气体总物质的量大于I中的两倍,且II的温度高于I,则体系的总压强为p(Ⅱ)>2p(Ⅰ),故C正确;
D项、状态I、状态Ⅲ的温度不同,温度高反应速率快,则逆反应速率为υ正(Ⅰ)<υ正(Ⅲ),故D错误。
故选C。
【题目】磁性材料产业是21世纪各国竞相发展的高科技支柱产业之一,作为信息产业和机电工业的重要基础功能材料,磁性材料广泛应用于电子信息、军事技术等领域。碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体,工业上以软锰矿(主要成分为MnO2)和黄铁矿(主要成分为FeS2)为主要原料制备碳酸锰的主要工艺流程如下:
已知:几种金属离子沉淀的pH如下表。
Fe2+ | Fe3+ | Cu2+ | Mn2+ | |
开始沉淀的pH | 7.5 | 3.2 | 5.2 | 8.8 |
完全沉淀的pH | 9.2 | 3.7 | 7.8 | 10.4 |
回答下列问题:
(1)为了提高溶浸工序中原料的浸出效率,采取的措施不合理的有________。
A.搅拌 B.适当升高温度
C.研磨矿石 D.加入足量的蒸馏水
(2)溶浸过程中主要产生的离子为Fe3+、Mn2+、SO42-,请写出主要反应的离子方程式:___________;浸取后的溶液中含有少量Fe2+、Cu2+、Ca2+,则在加入石灰调节溶液的pH从而使铁元素被完全沉淀前,加入适量的软锰矿目的是______________________,加入石灰调节溶液pH的范围为____________________。
(3)净化工序的目的是除去溶液中的Cu2+、Ca2+等杂质,故滤渣主要是________(填化学式)和CaF2。若测得滤液中c(F-)为0.01mol·L-1,则滤液中残留c(Ca2+)为________mol·L-1[已知:Ksp(CaF2)=1.46×10-10]。
(4)有人认为净化工序中使用NaF会引起污染,建议用(NH4)2CO3代替NaF,但是用(NH4)2CO3代替NaF的缺点是______________________________________。
(5)如图为黄铁矿的质量分数对锰浸出率的影响,仅据图中信息,黄铁矿的质量分数应保持在________%左右。
【题目】三氯化铁在印刷、医药、颜料、污水处理以及有机合成催化剂方面有重要的应用。工业上常以废铁屑(含有SiO2、Al2O3、MgO、Fe2O3等杂质)为原料制备氯化铁。其生产流程如图:
已知:氢氧化物的Ksp下表:
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 |
Ksp | 1.0×10-36 | 1.6×10-14 | 2.0×10-33 | 1.2×10-11 |
请回答下列问题:
(1)物质X最好选用下列物质中的____(选填序号),加入X的目的是_________。
A.KMnO4 B.FeCl3 C.H2O2 D.HNO3
(2)滤液Ⅰ加入NaOH溶液的目的是调节溶液的pH。已知滤液Ⅰ中c(Fe3+)为1.0mol·L-1,c(Al3+)为0.03mol·L-1,当Fe3+沉淀完全时(c(Fe3+)为1×10-5mol·L-1),Al3+是否已经开始沉淀,请通过计算说明______________。
(3)写出滤渣1加NaOH溶液发应的离子方程式_____________________。
(4)滤渣2中加过量盐酸的目的是_____________________________。
(5)FeCl3具有净水作用,但易腐蚀设备,而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂,处理污水比FeCl3高效,且腐蚀性小。
①FeCl3净水的原理是________。FeCl3溶液腐蚀钢铁设备,除H+作用外,另一主要原因是(用离子方程式表示)_________。
②FeCl3在溶液中分三步水解:Fe3++H2OFe(OH)2++H+ K1,Fe(OH)2++H2OFe(OH)2++H+ K2,Fe(OH)2++H2OFe(OH)3+H+ K3,以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小的顺序是_______。
③通过控制条件,以上水解产物聚合,生成聚合氯化铁,离子方程式为xFe3++yH2OFex(OH)y(3x-y)++yH+,欲使平衡正向移动可采用的方法是(填序号)_____。
a.降温 b.加水稀释 c.加入NH4Cl d.加入NaHCO3
室温下,使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是___________。