题目内容
【题目】Pd-Mg/SiO2催化剂上CO2甲烷化反应机理如图所示。下列说法错误的是( )
![]()
A.上述甲烷化过程总反应可表示为CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g)
B.整个甲烷化过程真正起催化作用的物质为MgO
C.Pd-Mg/SiO2催化剂加快了甲烷化速率,提高了H2的平衡转化率
D.经过一个加氢循环后的MgO再次与CO2结合形成碳酸盐,继续一个新的加氢循环过程
【答案】BC
【解析】
A.由图可知,CO2和H2在Pd-Mg/SiO2催化条件下生成甲烷和水,反应为:CO2+4H2
CH4+2H2O,A正确;
B.由反应机理可知CO2甲烷化反应的关键在于加氢,整个甲烷化过程真正起催化作用的物质为Pd,错误;
C.催化剂可以加快反应速率,但不能提高平衡转化率,C错误;
D.MgO与CO2结合形成碳酸盐经过一个加氢循环后,又得到MgO,化学性质没有变化,继续参加新的加氢循环过程,D正确。
答案选BC。
【题目】查阅资料:元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色) 、Cr(OH)4-(绿色) 、Cr2O72(橙红色)、CrO42(黄色)等形式存在,Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体,回答下列问题:
(1)铬(24Cr)属于________(选填编号)。
a.主族元素 b.副族元素 c.Ⅶ族元素 d.过渡元素
(2)CrO42和Cr2O72在溶液中可相互转化。室温下,初始浓度为1.0 mol·L1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72)随c(H+)的变化如图所示。
![]()
①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应____________。
②由图可知,溶液酸性增大,CrO42的平衡转化率__________(填“增大“减小”或“不变”)。根据A点数据,计算出该转化反应的平衡常数为__________。
③升高温度,溶液中CrO42的平衡转化率减小,则该反应的ΔH_________0(填“>”“<”或“=”)。
(3)欲降低废水中重金属元素铬的毒性,可将Cr2O72-转化为Cr(OH)3沉淀除去.已知:
氢氧化物开始沉淀时的pH | 氢氧化物沉淀完全时的pH | |
Fe2+ | 7.0 | 9.0 |
Fe3+ | 1.9 | 3.2 |
Cr3+ | 6.0 | 8.0 |
某含铬废水处理的主要流程如图所示:
![]()
①初沉池中加入的混凝剂是K2SO4﹒Al2(SO4)3﹒24H2O,其作用为__________(用离子方程式表示).
②反应池中用NaHSO3将酸性废液中的Cr2O72-还原成Cr3+,该反应的离子方程式为________.根据“沉淀法”和“中和法”的原理,向沉淀池中加入NaOH溶液,此过程中发生主要反应的离子的先后顺序是____________.证明Cr3+沉淀完全的方法是__________.
(4)工业可用电解法来处理含 Cr2O72-废水.实验室利用如图模拟处理含Cr2O72-的废水,阳极反应式是Fe-2e-═Fe2+,阴极反应式是2H++2e-═H2↑.Fe2+与酸性溶液中的Cr2O72-反应的离子方程式是__________,得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全,用电解法处理该溶液中0.01mol Cr2O72-时,至少得到沉淀的质量是__________ g.
![]()
【题目】某小组进行实验:向硫酸酸化的过氧化氢溶液中加入碘化钾、淀粉和硫代硫酸钠的混合溶液,一段时间后溶液变蓝。查阅资料知体系中存在两个主要反应:
反应i:H2O2(aq) + 2I-(aq) + 2H+(aq) I2(aq) + 2H2O(l) ΔH1 = -247.5 kJ/mol
反应ii:I2(aq) + 2S2O32-(aq) 2I-(aq) + S4O62-(aq) ΔH2 = -1021.6 kJ/mol
(1)H2O2与S2O32-反应的热化学方程式为______。
(2)下列实验方案可证实上述反应过程。将实验方案补充完整(所用试剂浓度均为0.01 mol/L)。
a.向酸化的H2O2溶液中加入________溶液,溶液几秒后变为蓝色。
b._________,溶液立即褪色。
(3)探究c(H+)对反应速率的影响,实验方案如下表所示。(所用试剂除H2O以外,浓度均为0.01 mol/L)
实验序号 | a | b | |
试 剂 | H2O2/mL | 5 | ______ |
H2SO4/mL | 4 | 2 | |
Na2S2O3/mL | 8 | _____ | |
KI(含淀粉)/mL | 3 | _____ | |
H2O | 0 | ______ | |
将上述溶液迅速混合 观察现象 | 溶液变蓝所需时间 为t1秒 | 溶液变蓝所需时间 为t2秒 | |
① 将实验b补充完整。
② 对比实验a和实验b,t1_____t2(填“>”或“<”)。
③ 结合(2)中现象解释溶液混合后一段时间才变蓝的原因________。
④ 利用实验a的数据,计算t1时间内H2O2与S2O32-反应的平均反应速率(用H2O2浓度的变化表示)________mol/(L·s)。