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1、填空题
(14分)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。常用的处理方法有两种。
方法1:还原沉淀法
该法的工艺流程为
时间:2017-08-22 16:43:20
1、填空题
(14分)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。常用的处理方法有两种。
方法1:还原沉淀法
该法的工艺流程为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/rsnmcxail0k.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
其中第①步存在平衡:2CrO42—(黄色)+2H+600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/byt2bqhwd2a.png\" style=\"vertical-align:middle;\">Cr2O72—(橙色)+H2O
(1)若平衡体系的pH=2,则溶液显 色.
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是 。
a.Cr2O72—和CrO42—的浓度相同 b.2v (Cr2O72—) =\"v\" (CrO42—) c.溶液的颜色不变
(3)第②步中,还原1mol Cr2O72—离子,需要________mol的FeSO4·7H2O。
( 4 ) 第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:
Cr(OH)3(s)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/byt2bqhwd2a.png\" style=\"vertical-align:middle;\">Cr3+ (aq)+3OH—(aq)
常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)·c3(OH—)=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至 。
方法2:电解法
该法用Fe做电极电解含Cr2O72—的酸性废水,随着电解进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。
(5)用Fe做电极的原因为 。
(6)在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应解释) 。
溶液中同时生成的沉淀还有 。
参考答案:
(1)橙(2)c(3)6(4)5(5)阳极反应为Fe-2e-=Fe2+,提供还原剂Fe2+
(6)2H++2e-=H2↑ Fe(OH)3
本题解析:(1)若平衡体系的pH=2,2CrO42-(黄色)+2H+600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/gv4ongybm4s.png\" style=\"vertical-align:middle;\">Cr2O72-(橙色)+H2O,平衡右移,呈橙色(2)能说明第①步反应达平衡状态的是溶液的颜色不变,溶液的各反应混合物浓度不变,选c(3)由得失电子守恒得:1mol Cr2O72
本题难度:简单
2、选择题 可逆反应:A(g)+3B(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060717/woa1zatzswh.gif\">2C(g)达到平衡后,保持其他条件不变,将容器体积扩大到原来的两倍,下列叙述正确的是
[? ]
正反应速率 逆反应速率 平衡运动方向
A. 增大 减小 正方向
B. 减小 增大 逆方向
C. 减小 减小 逆方向
D. 增大 增大 正方向
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 某一容器中发生如下反应:2NO(g)+O2(g) 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/jn5pocfp5yu.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">2NO2(g); ΔH =\" Q\" kJ·mol-1,在其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下随温度变化的关系如图所示。下列判断正确的是
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/x55knuehutz.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
A.p2 > p1且Q <0
B.p2 > p1且Q >0
C.p2 < p1且Q <0
D.p2 < p1且Q >0
参考答案:A
本题解析:从反应看出该反应是气体体积减小的反应,温度不变时,增大压强平衡向正向移动,NO的转化率增大,故转化率高的对应的压强要大,则p 2 > p1,还可看出,当压强相同时,升高温度NO的转化率减小,故升高温度平衡向逆向移动,则反应是放热反应,故Q <0,选A。
考点:化学平衡图像和化学平衡的移动。
本题难度:一般
4、填空题 (16分)应用化学反应需要研究化学反应的条件、限度和速率。
(1)已知反应:Br2+2Fe2+=2Br-+2Fe3+,向10 mL 0.1 mol·L-1的FeBr2溶液中通入0.001 mol Cl2,反应后,溶液中除含有Cl-外,还一定有 (填序号)。
①含Fe2+,不含Fe3+②含Fe3+,不含Br-③含Fe3+,还含有Br-
(2)773 K、固定体积的容器中,反应CO(g)+2H2(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/khobf5xcblc.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">CH3OH(g)过程中能量变化如下图。曲线Ⅱ表示使用催化剂时的能量变化。若投入a mol CO、2a mol H2,平衡时能生成0.1a mol CH3OH,反应就具工业应用价值。
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/1o0fxwfnd4d.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
①若按上述投料比使该反应具有工业应用价值,CO的平衡转化率最小为 ;
②在容器容积不变的前提下,欲提高H2的转化率,可采取的措施(答两项即可) 、 ;
③下列与催化剂有关的说法中,正确的是 (填字母序号)。
a. 使用催化剂,使反应CO(g)+2H2(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/x5zn2qfloyy.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">CH3OH(g) ΔH>-91 kJ·mol-1
b. 使用催化剂, 能够提高反应物转化率
c. 使用催化剂,不能改变反应的平衡常数K
(3)高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。我国学者提出用镍(Ni)、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸盐Na2FeO4的方案,装置如右图所示。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/jsvuf2uamb2.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
① Ni作 (填“阴”或“阳”) 极;
②Ni电极的电极反应式为:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/dm4fwwmeh5p.gif\" style=\"vertical-align:middle;\"> 。
(4)氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是HNO3发生的一个还原过程的反应式:NO-3+4H++3e-→NO+2H2O
①KMnO4、HCl、Fe(NO3)2、CuO、KI五种物质中的 (填化学式)能使上述还原过程发生。
②欲用下图装置通过测定气体生成量测算硝酸被还原的速率,当反应物的浓度、用量及其他影响速率的条件确定之后,可以通过测定 推(计)算反应速率。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/duob0fk3mvx.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
参考答案:
(1)③ (2分)
(2)① 10% (2分)
②增大CO浓度、适当降低温度、及时分离生成的CH3OH (回答其中两项即可得分2分,只回答一项得1分)
③ c (2分)
(3)①阳 (1分)
② 2H++2e-→H2 (2分)
(4)① Fe(NO3)2、KI (有错误答案不得分) (2分)
②单位时间内收集的气体体积(或600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/sgrae13nrzz.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">收集一定体积的气体所用的时间) (2分)
本题解析:略
本题难度:一般
5、简答题 在某个容积为2.0L的密闭容器中,在T℃时按下图1所示发生反应:
mA(g)+nB(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060717/xemkt2yvtxf.wmf\">pD(g)+qE(s),△H<0(m、n、p、q为最简整数比).
600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060717/jshrhrymlev.png\">
(1)图1所示,反应开始至达到平衡时,用D表示的平均反应速率为______.
(2)T℃时该反应的化学平衡常数K的数值为______.
(3)反应达到平衡后,第6min时:
①若升高温度,D的物质的量变化曲线最可能的是______(用图2中的a~c的编号作答);
②若在6min时仍为原平衡,此时将容器的容积压缩为原来的一半.请在图3中画出6min后B浓度的变化曲线______.
4)在T℃时,相同容器中,若开始时加入0.4molA、0.8molB、0.9molD和0.5molE0.5mol,反应达到平衡后,A的浓度范围为______.
(5)根据化学反应速率与化学平衡理论,联系化工生产实际,你认为下列说法不正确的是______.
A.化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品
B.有效碰撞理论可指导怎样提高原料的转化率
C.勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品
D.催化剂的使用是提高产品产率的有效方法
E.正确利用化学反应速率和化学反应限度都可以提高化工生产的综合经济效益.
参考答案:(1)由图1可知,在3min时反应达平衡,D的浓度变化量为0.6mol/L,v(D)=0.6mol2L3min=0.1mol/(L?min),故答案为:0.1mol/(L?min);
(2)物质的量的变化量之比等于化学计量数之比,所以(1.0-0.6)mol:(1.0-0.8)mol:0.6mol:0.2mol=m:n:p:q,即
m:n:p:q=2:1:3:1,所以方程式为2A(g)+B(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060717/xemkt2yvtxf.wmf\">3D(g)+E(s),所以平衡常数k=c3(D)c2(A)?c(B),平衡时c(A)=c(D)=0.6mol2L=0.3mol/L,
c(B)=0.8mol2L=0.4mol/L,所以k=(0.3)3(0.3)2×0.4=0.75,故答案为:0.75;
(3)①该反应正反应为放热反应,升高温度,平衡向吸热方向移动,即向逆反应移动,D的浓度降低,所以升高温度,D的物质的量变化曲线最可能的是c,故答案为:c;
②由(2)知该反应反应前后气体体积不变,容器的容积压缩为原来的一半,压强增大1倍,平衡不移动,6min后B浓度为原来2倍,即0.8mol/L,所以6min后B浓度的变化曲线如图600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060717/21fhvuo4rpb.png\">:
600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060717/21fhvuo4rpb.png\">
故答案为:
(4)开始加入0.4molA、0.8molB、0.9molD和0.5molE,此时的浓度商为(0.45)3(0.2)2×0.4=5.7>0.75,反应向逆反应进行,所以c(A)>0.4mol2L=0.2mol/L,
开始加入0.4molA、0.8molB、0.9molD和0.5molE,按化学计量数转化到左边,可以等效为开始加入1molA、1.1molB、1和0.3molE,B的浓度比原平衡时大,平衡向正反应移动,所以平衡时A的浓度小于原平衡时浓度0.6mol2L=0.3mol/L,所以0.2mol/L<c(A)<0.3mol/L,
故答案为:0.2mol/L<c(A)<0.3mol/L;
(5)A.化学反应速率,表示反应快慢物理量,故A正确;
B.有效碰撞理论研究反应速率快慢,与转化率无关,故B错误;
C.勒夏特列原理是平衡移动原理,可指导怎样使用有限原料多出产品,故C正确;
D.催化剂的使用提高反应速率,不能改变产量,只能缩短到达平衡时间,故D错误;
E.综合经济效益既考虑原料的利用率又要考虑时间,故E正确;
故答案为:BD.
本题解析:
本题难度:一般