10.(12分)高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂其生产工艺如下:

    已知:①2KOH+Cl2   KCl+KClO+H2O(条件:温度较低)

         ②6 KOH+3 Cl2   5KCl+KClO3+3H2O(条件:温度较高)

         ③Fe(NO3)3 +KClO+KOH    K2FeO4+KNO3+KCl+H2O

    回答下列问题:

   (1)该生产工艺应在        (填“温度较高”或“温度较低”)的情况下进行。(2)配平得到“反应液Ⅱ”的化学反应方程式:

        □Fe(NO3)3 +□KClO+□KOH    □K2FeO4+□KNO3+□KCl+□H2O

   (3)在“反应液Ⅰ”中加KOH固体的主要目的是              

       A.与“反应液Ⅰ”中过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO

       B.KOH固体溶解时会放出较多的热量,有利于提高反应速率

       C.为下一步反应提供反应物

       D.使副产物KClO3转化为KClO

    (4)若从“反应液Ⅱ”中分离出m g K2FeO4,则理论上至少消耗氯气V L(换算为标准

    状况)。

       V=          L(用含字母m的算式表示)。

   (5)将适量K2FeO4晶体分别溶解于pH为4.74、7.00、11.50的水溶液中,配制FeO42

    浓度均为1.0×10-3mol·L-1的试样,分别静  置800min至FeO42浓度不再改变,结

    果见右图。已知高铁酸钾在水中的反应为:

       FeO42+10 H2O    4 Fe(OH)3+8OH

+3O2↑。发现初始pH=11.50的溶液中,    800min时高铁酸钾的最终浓度比pH=4.74的溶液中高,主要原因是:      

7.(12分)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式如下:

2NO+2CO  2CO2+N2

为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下表:

 
时间/s
0
1
2
3
4
5
 
c(NO)/
mol·L-1
1.00×10-3
4.50×10-4
2.50×10-4
1.50×10-4
1.00×10-4
1.00×10-4
 
c(CO)/
mol·L-1
3.60×10-3
3.05×10-3
2.85×10-3
2.75×10-3
2.70×10-3
2.70×10-3

请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):

(1)写出该反应的平衡常数表达式K=       

(2)前2s内的平均反应速率v(N2)=_____________。

(3)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的     0(填写“>”、“<”、“=”)。

(4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是   

A.选用更有效的催化剂          B.升高反应体系的温度

C.降低反应体系的温度         D.缩小容器的体积

(5)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中,请在表格中填入剩余的实验条件数据。

实验编号
T/℃
NO初始浓度
mol·L-1
CO初始浓度
mol·L-1
催化剂的比表面积
㎡·g-1

280
1.2×10-3
5.8×10-3
82

 
 
 
124

350
 
 
124

6.(12分)铬元素在溶液中主要以Cr3+、Cr2O72、CrO42离子存在,在日常生活和生产中有不同的用途,但使用不当也会产生危害。请运用化学反应原理解决下列与铬有关的问题。

(1)工业酸性废水中含Cr2O72离子会造成铬污染,排放前先将Cr2O72还原成Cr3+,并转化成Cr(OH)3除去,工业上采用的方法是向废水中加入NaCl,以铁为电极进行电解,同时鼓入空气。结果溶液的PH值不断升高,溶液由酸性转变为碱性。在以上处理过程中,写出其阳极电极反应式:    ,Cr2O72转化为毒性较低的Cr3+的离子方程式为:   

(2)在室温下,向0.02mol·L-1的Na2CrO4溶液中滴加0.01mol·L-1稀硫酸,溶液由黄色转变为橙红色的Na2Cr2O7,在此转化过程中,各物质浓度变化如右图所示:

根据实验现象写出该平衡转化的离子方程式:

  ▲   。

请根椐图中数据计算该反应的平衡常数  ▲ 

(3)Ag2CrO4为砖红色沉淀,以2~3滴K2CrO4为指示剂,用AgNO3溶液滴定含Cl的溶液,可测定溶液中的c(Cl)。Ag2CrO­4、AgCl的KSP分别为9.0×10-12和1.56×10-10。滴定过程中首先析出沉淀为   ▲  ,达到滴定终点的实验现象是   ▲ 

该沉淀滴定要控制K2CrO4的浓度和溶液的PH值,其PH范围应在6.5~10.5,若PH<6.5实验结果偏高。请用平衡移动原理分析为什么结果会偏高。  ▲ 

5.(18分)恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下反应:

A(气)+B(气)C(气)

  (1)若开始时放入1molA和1molB,到达平衡后,生成amolC,这时A的物质的量为_______________mol.

  (2)若开始时放入3molA和3molB,到达平衡后,生成C的物质的量为______mol。

  (3)若开始时放入xmolA、2molB和1molC,到达平衡后,A和C的物质的量分别是ymol和3amol,则x=________mol,y=________mol。平衡时,B的物质的量____________(选填一个编号)

(甲)大于2mol              (乙)等于2mol

(丙)小于2mol               (丁)可能大于、等于或小于2mol

作出此判断的理由是__________________________。

  (4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,待再次到达平衡后,C的物质的量分数是_________________。

II 若维持温度不变,在一个与(1)反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。

  (5)开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成bmolC.将b与(1)小题中的a进行比较__________(选填一个编号)

(甲)a<b     (乙)a>b       (丙)a=b     (丁)不能比较a和b的大小

作出此判断的理由是_______________________________。

5:(18分)I (1)(1-a)mol

  (2)3amol。

  (3)平衡时C的物质的量与(2)中C的物质的量相同,说明(3)与(2)的平衡为同一平衡,则(3)x=2 ;    y=(3-3a)mol ;丁;

如果放入A、B、C三物质后,平衡不移动,C的物质的量不变,那么3a=1mol时,B的量为(3-3a)mol=2mol;平衡向右移动时,3a>1mol,B里应小于2mol,平衡向左移动时,3a<1mol,B里应大于2mol。(4)

  (5)乙   A(气)+B(气)C(气)是一个体积缩小的反应,因此(5)中相当于在(1)的基础上减小压力,平衡逆向移动,所以a>b。

 0  6563  6571  6577  6581  6587  6589  6593  6599  6601  6607  6613  6617  6619  6623  6629  6631  6637  6641  6643  6647  6649  6653  6655  6657  6658  6659  6661  6662  6663  6665  6667  6671  6673  6677  6679  6683  6689  6691  6697  6701  6703  6707  6713  6719  6721  6727  6731  6733  6739  6743  6749  6757  447348 

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