题目内容
20.回答下列问题.工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大的伤害,必须进行处理.常用的处理方法有还原沉淀法,该法的工艺流程为:
其中第①步存在平衡:2CrO42-(黄色)+2H+═Cr2O72-(橙色)+H2O
(1)若平衡体系的pH=2,则溶液显橙色.
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是C.
A.Cr2O72-和CrO42-的浓度相同
B.2v (CrO42-)=v (Cr2O72-)
C.溶液的颜色不变
(3)第②步中,还原1mol Cr2O72-离子,需要6mol的FeSO4•7H2O.
分析 (1)根据外界条件对平衡的影响来确定平衡移动方向,从而确定离子浓度大小和溶液颜色变化;
(2)根据判断平衡状态的方法:V正=V逆,或各组分的浓度保持不变则说明已达平衡;
(3)根据氧化还原反应中得失电子守恒来计算.
解答 解:(1)c(H+)增大,平衡2CrO42-(黄色)+2H+?Cr2O72-(橙色)+H2O右移,溶液呈橙色,故答案为:橙;
(2)根据判断平衡状态的方法:V正=V逆,或各组分的浓度保持不变则说明已达平衡,
A.Cr2O72-和CrO42-的浓度相同取决于起始浓度和转化,不能判断平衡,故A错误;
B.2v(Cr2O72-)=v(CrO42-),不能判断正逆反应速率关系,不能判断平衡,故B错误;
C.溶液的颜色不变,为特征定,能判断平衡,故C正确;
故答案为:C;
(3)根据电子得失守恒:n(Cr2O72-)×6=n(FeSO4•7H2O)×1,n(FeSO4•7H2O)=$\frac{1mol×6}{1}$=6mol,故答案为:6.
点评 本题主要考查了铬及其化合物的性质、氧化还原反应、沉淀溶解平衡和电化学知识等内容,难度中等,抓住题目信息是解题的关键.
练习册系列答案
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(1)工业上可用甲烷与水反应得到合成氨用的H2:其热化学反应方程式为CH4(g)+H2O(g)$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO(g)+3H2(g)△H4,已知有关反应的能量变化如图1所示:

则△H4=(a+3c-b)kJ•mol-1(用a、b、c表示)
(2)在2个恒压的密闭容器中,同温度下、使用相同催化剂分别进行反应:3H2(g)+N2(g)$?_{催化剂}^{高温高压}$2NH3(g),按不同方式投入反应物,保持恒温,反应达到平衡时有关数据为:
①甲容器达到平衡所需要的时间t=5min(填“>”、“<”或“=”,下同);乙容器达到平衡时N2的浓度c=3mol•L-1.
②图2中虚线为该反应在使用催化剂条件下,关于起始N2与H2投料比和H2平衡转化率的关系图.当其他条件完全相同时,用实线画出不使用催化剂情况下H2平衡转化率的示意图.
(1)工业上可用甲烷与水反应得到合成氨用的H2:其热化学反应方程式为CH4(g)+H2O(g)$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO(g)+3H2(g)△H4,已知有关反应的能量变化如图1所示:
则△H4=(a+3c-b)kJ•mol-1(用a、b、c表示)
(2)在2个恒压的密闭容器中,同温度下、使用相同催化剂分别进行反应:3H2(g)+N2(g)$?_{催化剂}^{高温高压}$2NH3(g),按不同方式投入反应物,保持恒温,反应达到平衡时有关数据为:
| 容 器 | 甲 | 乙 |
| 反应物投入量 | 3mol H2、2mol N2 | 6mol H2、4mol N2 |
| 达到平衡的时间(min) | t | 5 |
| 平衡时N2的浓度(mol•L-1) | 3 | c |
②图2中虚线为该反应在使用催化剂条件下,关于起始N2与H2投料比和H2平衡转化率的关系图.当其他条件完全相同时,用实线画出不使用催化剂情况下H2平衡转化率的示意图.