题目内容
【题目】某含Cr2O72-废水用硫酸亚铁铵[FeSO4(NH4)2SO46H2O]处理,反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀,该沉淀干燥后得到nmolFeOFeyCrxO3(提示:其中Cr为+3价)。不考虑处理过程中的实际损耗,下列叙述错误的是
A.消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(3x+l)mol
B.处理废水中Cr2O72-的物质的量为(nx/2)mol
C.反应中发生转移的电子的物质的量为6nxmol
D.在FeOFeyCrxO3中3x=y
【答案】C
【解析】
A、由铁元素守恒,消耗硫酸亚铁的物质的量为n(y+1),又由FeOFeyCrxO3电中性知3x+3y=6,代入前式得,消耗硫酸亚铁的物质的量为n(3-x);或由得失电子守恒得3x=y,代入得n×(1+y)mol=n×(3x+1)mol,故A正确;
B、根据铬原子守恒,Cr原子为nxmol,故Cr2O72-的物质的量为
,故B正确;
C、得到nmolFeOFeyCrxO3,则一共有nxmolCr原子参加反应,1molCr转移电子3mol,故转移的电子数为3nxmol,故C错误;
D、FeOFeyCrxO3中,Fe为正三价,由得失电子守恒知3x-y=0,即3x=y,故D正确;
故选C。
【题目】某实验小组为确定过氧化氢分解的最佳催化条件,用如图实验装置进行实验,反应物用量和反应停止的时间数据如下:
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分析表中数据回答下列问题:
MnO2 时间 H2O2 | 0.1g | 0.3g | 0.8g |
10mL1.5% | 223s | 67s | 56s |
10mL3.0% | 308s | 109s | 98s |
10mL4.5% | 395s | 149s | 116s |
(1)相同浓度的过氧化氢的分解速率随着二氧化锰用量的增加而________。
(2)从实验效果和“绿色化学”的角度考虑,双氧水的浓度相同时,加入________g的二氧化锰为较佳选择。
(3)该小组的某同学分析上述数据后认为:“当用相同质量的二氧化锰时,双氧水的浓度越小,所需要的时间就越少,亦即其反应速率越快”的结论,你认为是否正确________,理由是__________________________________。
(4)为加快过氧化氢的分解速率,除了使用MnO2作催化剂和改变过氧化氢的质量分数之外,还可以采取的加快反应速率的措施有_____。(回答任意两个合理的措施)
【题目】以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇。
I:CH4(g) + H2O(g)
CO(g) + 3H2(g) △H=+206.0kJ·mol-1
II:CO(g) + 2H2(g)
CH3OH(g) △H=-129.0kJ·mol-1
(1)一定温度下,在容积2L且固定的两个密闭容器中,按如下方式加入反应物发生反应I,一段时间后达到平衡。
容 器 | 甲 | 乙 |
反应物投入量 | 1molCH4、1molH2O | a molCH4、a molH2O、b molCO、c molH2 |
经测定甲容器经过5min达到平衡,平衡后甲中气体的压强为开始的1.2倍,若要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则b的取值范围为__________。
(2)将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入容积为10L的反应室,在一定条件下发生反应I,测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图。
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①假设100 ℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示该反应的反应速率为______。
②100℃时反应I的平衡常数为____________。
(3)若在恒温恒压容器内进行反应II,下列能说明该反应达到平衡状态的有________(填序号)。
A.有2个H—H键生成的同时有 3个C—H键断裂
B.CO百分含量保持不变
C.容器中混合气体的压强保持不变
D.容器中混合气体的密度保持不变
(4)在压强为0.1MPa、温度为300℃条件下,将amol CO与3amol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应II生成甲醇,平衡后将容器的容积压缩到原来的l/2,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是__________(填序号)。
A.c(H2) 减少 B.正反应速率加快,逆反应速率减慢
C.n(CH3OH) 增加 D.
减小 E.平衡常数K增大