题目列表(包括答案和解析)
(10分) 以黄铜矿(主要成份为CuFeS2,含少量杂质SiO2等)为原料,进行生物炼铜,同时得到副产品绿矾(FeSO4·7H2O)。其主要流程如下:
已知:①4CuFeS2+2H2SO4+17O2=4CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O;
②部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如下表:
| 沉淀物 | Cu(OH)2 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 |
| 开始沉淀pH | 4.7 | 2.7 | 7.6 |
| 完全沉淀pH | 6.7 | 3.7 | 9.6 |
(1)试剂a是___________,试剂b是_____________。
(2)操作X应为蒸发浓缩、________________、________________。
(3)反应Ⅱ中加CuO调pH为3.7~4的目的是
。
(4)反应Ⅴ的离子方程式为___________________________。
(9分)已知在酸性条件下有以下反应关系:
①KBrO3能将KI氧化成I2或KlO3,其本身被还原为Br2
2BrO3-+10I-+12H+===5I2+Br2+6H2O 6BrO3-+5I-+6H+===5IO3-+3Br2+3H2O
②Br2能将I-氧化为I2
Br2+2I-===2Br-+I2
③KIO3能将I-氧化为I2,也能将Br-氧化成Br2,其本身被还原为I2
IO3-+5I-+6H+===3I2+3H2O 2IO3-+10Br-+12H+===I2+5Br2+6H2O
(1)在上述反应涉及的粒子中氧化性最强的是________。
(2)在KI和KBr的混合溶液中,加入过量的KBrO3,其氧化产物为________,还原产物为________。
(3)向含有1 mol KI的硫酸溶液中加入KBrO3溶液,反应后碘元素只存在于I2中,溴元素只存在于Br-中,则加入KBrO3的物质的量为________。
(4)将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。写出发生反应的离子方程式______________________________________________________。
(4)10I-+6BrO3-+12H+===3Br2+3I2+4IO3-+6H2O
(10分)(1)可逆反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)是一个放热反应,有甲乙两个完全相同的容器,向甲容器中加入1molN2和3molH2在一定条件下,达到平衡时放出的热量为Q1,相同条件下,向乙容器中加入2molNH3,达到平衡时,吸收的热量为Q2,已知Q2=4Q1,则甲容器中H2的转化率为 。
(2)除电解法,工业炼镁还可采用硅热法(Pidgeon法)。即以煅白(CaO·MgO)为原料与硅铁(含硅75%的硅铁合金)混合置于密闭还原炉,1200℃下发生反应:
(CaO·MgO)(s) + Si(s)
Ca2SiO4 (l) + 2Mg(g)
①已知还原性:Mg > Si,上述反应仍能发生的原因是______________________________
②由右图,推测上述反应正向为______(填“吸热”或“放热”)反应;平衡后若其他条件不变,将还原炉体积缩小一半,则达到新平衡时Mg(g)的浓度将______(填“升高” 、“降低”或“不变”)。![]()
③若还原炉容积为400m3,原料中煅白质量为9.6 t,5小时后,测得煅白的转化率为50%,
计算这段时间Mg的生成速率 ___________ 。
(9分)工业上以黄铁矿为原料生产硫酸,其中重要的一步是催化氧化(生产中保持恒温恒容条件):2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) △H=-196.6 kJ·mol-1
(1)生产中为提高反应速率和SO2的转化率,下列措施可行的是 。
A.向装置中充入O2 B.升高温度
C.向装置中充入N2 D.向装置中充入过量的SO2
(2)恒温恒压,通入3mol SO2和2mol O2 及固体催化剂,平衡时容器内气体体积为起始时的90%。保持同一反应温度,在相同容器中,将起始物质的量改为 5mol SO2(g)、3.5 mol O2(g)、1mol SO3(g),下列说法正确的是
A.第一次平衡时反应放出的热量为294.9kJ
B.两次平衡SO2的转化率相等
C.两次平衡时的O2体积分数相等
D.第二次平衡时SO3的体积分数等于2/9
(3)500 ℃时将10 mol SO2和5.0 mol O2置于体积为1L的恒容密闭容器中,SO2转化为SO3的平衡转化率为0.95。则500℃时的平衡常数K= 。
(4)550 ℃,A、B表示不同压强下的平衡转化率(如图),通常工业生产中采用常压的原因是 ,
并比较不同压强下的平衡常数:K(0.10 MPa) K(1.0 MPa)。![]()
( 10分)低碳经济呼唤新能源和清洁环保能源。煤化工中常需研究不同温度下的平衡常数、投料比及热值等问题。已知:CO(g) + H2O(g)
H2(g) + CO2(g) △H= a kJ·mol-1 的平衡常数随温度的变化如下表:
| 温度/℃ | 400 | 500 | 850 |
| 平衡常数 | 9.94 | 9 | 1 |
| 时间(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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