题目内容

8.取38.4g铜与适量的浓硝酸反应,铜全部反应后,共收集到22.4L(标准状况)气体,反应消耗HNO3的物质的量可能是(  )
A.1molB.1.6molC.2.2molD.2.4mol

分析 n(Cu)=$\frac{38.4g}{64g/mol}$=0.6mol,收集到的气体可能是NO、NO2或二者混合物,n(NOx)=$\frac{22.4L}{22.4L/mol}$=1mol,根据N原子守恒计算被还原硝酸的物质的量,根据Cu(NO32计算体现酸性的硝酸,反应消耗n(HNO3)=n(HNO3 (酸性)+n(HNO3(被还原)

解答 解:n(Cu)=$\frac{38.4g}{64g/mol}$=0.6mol,收集到的气体可能是NO、NO2或二者混合物,n(NOx)=$\frac{22.4L}{22.4L/mol}$=1mol,
根据N、Cu原子守恒得体现酸性n(HNO3)=2n[Cu(NO32]=2n(Cu)=2×0.6mol=1.2mol,
根据N元素守恒得被还原n(HNO3(被还原)=n(NOx)=1mol,
反应消耗n(HNO3)=n(HNO3 (酸性)+n(HNO3(被还原)=1.2mol+1mol=2.2mol,故选C.

点评 本题考查氧化还原反应计算,为高频考点,明确各个物理量的关系是解本题关键,注意原子守恒的灵活运用,题目难度不大.

练习册系列答案
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16.乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:

(1)已知:
化学键C-HC-CC=CH-H
键能/kJ•molˉ1412348612436
计算上述反应的△H=+124kJ•mol-1
(2)维持体系总压强p恒定,在温度T时,物质的量为n的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应.已知乙苯的平衡转化率为α,则在该温度下反应的压强平衡常数Kp=$\frac{{a}^{2}}{(1-{a}^{2})}P$(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数).
(3)工业上,通常在乙苯蒸汽中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1:9),控制反应温度600℃,并保持体系总压为常压的条件下进行反应.在不同反应温度下,乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如图:

①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率,解释说明该事实正反应为气体分子数增大的反应,保持压强不变,加入水蒸气,容器体积应增大,等效为降低压强,平衡向正反应方向移动.
②控制反应温度为600℃的理由是600℃时乙苯的转化率与苯乙烯的选择性均较高,温度过低,反应速率较慢,转化率较低,温度过高,选择性下降,高温下可能失催化剂失去活性,且消耗能量较大.
(4)某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺--乙苯-二氧化碳耦
合催化脱氢制苯乙烯.保持常压和原料气比例不变,与掺水蒸汽工艺相比,在相同的生产效率下,可降低操作温度;已知该工艺中还能够发生反应:CO2+H2═CO+H2O,CO2+C═2CO,据此可推知新工艺的特点有①②③④(填编号).
①CO2与H2反应,使乙苯脱氢反应的化学平衡右移
②不用高温水蒸气,可降低能量消耗
③有利于减少积炭
④有利用CO2资源利用.

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