题目内容

【题目】容积均为2L的甲乙丙三个恒容密闭容器中均加入0.10mol/L的N2、0.26mol/L的H2,进行合成氨反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol。图1表示不同反应条件下N2的浓度随时间的变化,图2表示其它条件相同,温度分别为T1、T2、T3且恒定不变,达到平衡时NH3的质量分数。

下列判断不正确的是

A. 图2 中反应速率最快的是容器丙

B. 图1 中容器乙的反应可能使用了催化剂

C. 图l 中容器乙0~5 min时间内v(N2) = 0.012mol/(L·min)

D. 图1 中容器丙内反应的平衡常数为2.5

【答案】C

【解析】A.N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol,正反应放热,温度越高NH3的质量分数越小,由图2可知,丙中温度最高,反应速率最快,故A正确; B.由图1可知,甲、乙的平衡浓度相同,但乙达到平衡用时短,所以图1中容器乙的反应可能使用了催化剂,故B正确; C.图l中容器乙0~5min时间内v(N2)= 0.008 mol/(L·min),故C错误; D.由图1可知,氮气开始的浓度为0.1mol/L,平衡浓度为0.08mol/L,则 K=2.5,故D正确;

练习册系列答案
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【题目】硅酸盐在地壳中分布很广,可用蛭石生产硫酸镁和氢氧化镁。某地蛭石的主要成分是[(Mg2.36Fe0.48Al0.16)(Si2.72Al1.28)O10(OH)2] ·[Mg0.32(H2O)0.42],还含有少量杂质FeO。

实验步骤如下:

Ⅰ.制取粗硫酸镁:用硫酸浸泡蛭石矿粉,过滤,将滤液结晶得到粗硫酸镁。

Ⅱ.提纯粗硫酸镁:将粗硫酸镁在酸性条件下溶解,加入适量的0.1mol·L—1H2O2溶液,再加试剂A调节溶液pH,并分离提纯。

Ⅲ.制取氢氧化镁:向步骤Ⅱ得的溶液中加入过量氨水。

一些金属离子转化为氢氧化物沉淀时溶液的pH如表1所示

表1

Fe3+

Al3+

Fe2+

Mg2+

开始沉淀时

1.5

3.3

6.5

9.4

完全沉淀时

3.7

5.2

9.7

请回答:

(1)在步骤Ⅱ中加H2O2溶液的目的是___________。调节溶液pH的范围是______________。试剂A的最佳选择是_________(填字母序号)。

A、MgO B、Na2CO3 C、蒸馏水 D、稀硫酸

(2)测定粗硫酸镁中Fe2+的含量。称取12.3g粗硫酸镁样品溶于水形成溶液,完全转移到锥形瓶中,加稀硫酸酸化,滴加几滴黄色铁氰化钾K3[Fe(CN)6]溶液,用0.010 mol·L—1H2O2溶液进行滴定。平行测定4组,消耗H2O2溶液的体积数据记录如表2所示。

表2

实验编号

1

2

3

4

平均值

消耗H2O2溶液的体积/mL

12.49

12.50

13.62

12.51

①K3[Fe(CN)6]与Fe2+反应生成带有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀,请写出反应的离子方程:________。

②反应达到终点时的标志是_________________________________________________。

③根据表2数据,可计算出粗硫酸镁样品中含有Fe2+_______________mol。

(3)工业上常以Mg2+的转化率为考查指标来确定步骤Ⅲ制备氢氧化镁工艺过程的适宜条件。

①步骤Ⅲ中制备氢氧化镁反应的离子方程式为_________________________。

②已知25℃时,Mg(OH)2和Ca(OH)2的Ksp分别为2×10-11和4.7×10—6。若用石灰乳替代氨水,__________(填“能”或“不能”)制氢氧化镁,理由是_____________________________。

③通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时就认为沉淀完全,Mg2+完全沉淀时溶液的pH为________。(保留小数点后一位)(已知lg2=0.3)

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