題目列表(包括答案和解析)
(10分) 以黃銅礦(主要成份為CuFeS2,含少量雜質SiO2等)為原料,進行生物煉銅,同時得到副產品綠礬(FeSO4·7H2O)。其主要流程如下:
已知:①4CuFeS2+2H2SO4+17O2=4CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O;
②部分陽離子以氫氧化物形式開始沉淀和完全沉淀時溶液的pH如下表:
沉淀物 | Cu(OH)2 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 |
開始沉淀pH | 4.7 | 2.7 | 7.6 |
完全沉淀pH | 6.7 | 3.7 | 9.6 |
(1)試劑a是___________,試劑b是_____________。
(2)操作X應為蒸發(fā)濃縮、________________、________________。
(3)反應Ⅱ中加CuO調pH為3.7~4的目的是
。
(4)反應Ⅴ的離子方程式為___________________________。
(9分)已知在酸性條件下有以下反應關系:
①KBrO3能將KI氧化成I2或KlO3,其本身被還原為Br2
2BrO3-+10I-+12H+===5I2+Br2+6H2O 6BrO3-+5I-+6H+===5IO3-+3Br2+3H2O
②Br2能將I-氧化為I2
Br2+2I-===2Br-+I2
③KIO3能將I-氧化為I2,也能將Br-氧化成Br2,其本身被還原為I2
IO3-+5I-+6H+===3I2+3H2O 2IO3-+10Br-+12H+===I2+5Br2+6H2O
(1)在上述反應涉及的粒子中氧化性最強的是________。
(2)在KI和KBr的混合溶液中,加入過量的KBrO3,其氧化產物為________,還原產物為________。
(3)向含有1 mol KI的硫酸溶液中加入KBrO3溶液,反應后碘元素只存在于I2中,溴元素只存在于Br-中,則加入KBrO3的物質的量為________。
(4)將6 mL 0.4 mol·L-1 KBrO3溶液和10 mL 0.4 mol·L-1KI溶液在稀H2SO4中混合。寫出發(fā)生反應的離子方程式______________________________________________________。
(4)10I-+6BrO3-+12H+===3Br2+3I2+4IO3-+6H2O
(10分)(1)可逆反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是一個放熱反應,有甲乙兩個完全相同的容器,向甲容器中加入1molN2和3molH2在一定條件下,達到平衡時放出的熱量為Q1,相同條件下,向乙容器中加入2molNH3,達到平衡時,吸收的熱量為Q2,已知Q2=4Q1,則甲容器中H2的轉化率為 。
(2)除電解法,工業(yè)煉鎂還可采用硅熱法(Pidgeon法)。即以煅白(CaO·MgO)為原料與硅鐵(含硅75%的硅鐵合金)混合置于密閉還原爐,1200℃下發(fā)生反應:
(CaO·MgO)(s) + Si(s) Ca2SiO4 (l) + 2Mg(g)
①已知還原性:Mg > Si,上述反應仍能發(fā)生的原因是______________________________
②由右圖,推測上述反應正向為______(填“吸熱”或“放熱”)反應;平衡后若其他條件不變,將還原爐體積縮小一半,則達到新平衡時Mg(g)的濃度將______(填“升高” 、“降低”或“不變”)。
③若還原爐容積為400m3,原料中煅白質量為9.6 t,5小時后,測得煅白的轉化率為50%,
計算這段時間Mg的生成速率 ___________ 。
(9分)工業(yè)上以黃鐵礦為原料生產硫酸,其中重要的一步是催化氧化(生產中保持恒溫恒容條件):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196.6 kJ·mol-1
(1)生產中為提高反應速率和SO2的轉化率,下列措施可行的是 。
A.向裝置中充入O2 B.升高溫度
C.向裝置中充入N2 D.向裝置中充入過量的SO2
(2)恒溫恒壓,通入3mol SO2和2mol O2 及固體催化劑,平衡時容器內氣體體積為起始時的90%。保持同一反應溫度,在相同容器中,將起始物質的量改為 5mol SO2(g)、3.5 mol O2(g)、1mol SO3(g),下列說法正確的是
A.第一次平衡時反應放出的熱量為294.9kJ
B.兩次平衡SO2的轉化率相等
C.兩次平衡時的O2體積分數相等
D.第二次平衡時SO3的體積分數等于2/9
(3)500 ℃時將10 mol SO2和5.0 mol O2置于體積為1L的恒容密閉容器中,SO2轉化為SO3的平衡轉化率為0.95。則500℃時的平衡常數K= 。
(4)550 ℃,A、B表示不同壓強下的平衡轉化率(如圖),通常工業(yè)生產中采用常壓的原因是 ,
并比較不同壓強下的平衡常數:K(0.10 MPa) K(1.0 MPa)。
( 10分)低碳經濟呼喚新能源和清潔環(huán)保能源。煤化工中常需研究不同溫度下的平衡常數、投料比及熱值等問題。已知:CO(g) + H2O(g)H2(g) + CO2(g) △H= a kJ·mol-1 的平衡常數隨溫度的變化如下表:
溫度/℃ | 400 | 500 | 850 |
平衡常數 | 9.94 | 9 | 1 |
時間(min) | CO | H2O | CO2 | H2 |
0 | 0.200 | 0.300 | 0 | 0 |
2 | 0.138 | 0.238 | 0.062 | 0.062 |
3 | c1 | c2 | c3 | c3 |
4 | c1 | c2 | c3 | c3 |
5 | 0.116 | 0.216 | 0.084 | |
6 | 0.096 | 0.266 | 0.104 | |
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