(16分)Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水。通常是在调节好pH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方
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(16分)Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水。通常是在调节好pH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方
题型:不详
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(16分)Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水。通常是在调节好pH和Fe
2+
浓度的废水中加入H
2
O
2
,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物
p
-CP,试探究有关因素对该降解反应速率的影响。实验中控制
p
-CP的初始浓度相同,恒定实验温度在298K或313K(其余实验条件见下表)设计如下对比实验。
(1)请完成以下实验设计表(将表中序号处应填内容)。
①
②
③
④
⑤
(2)实验测得
p
-CP的浓度随时间变化的关系如右上图所示。
a.请根据右上图实验Ⅰ曲线,计算降解反应在50—300s内的平均反应速率
v
(
p
-CP)=
,以及300s时
p
-CP的降解率为
;
b.实验Ⅰ、Ⅱ表明温度升高,降解反应速率
(填“增大”、“减小”或“不变”);
c.实验Ⅲ得出的结论是:pH=10时,
;
(3)可通过反应Fe
3+
+ SCN
—
Fe(SCN)
2+
来检验反应是否产生铁离子。已知在一定温度下该反应达到平衡时
c
(Fe
3+
)="0.04" mol/L,
c
(SCN
—
)=0.1mol/L,
c
[Fe(SCN)
2+
]=0.68mol/L,则此温度下该反应的平衡常数
K
=
。
答案
(1)① 313 ② 3 ③ 6.0 ④ 0.30 (各1分)
(以下每空2分)
⑤ 探究pH对降解速率的影响
(2)4.8×10
-6
mol/(L·s) (若数值正确,不写单位或单位错误给1分)
80%(或0.8) 增大 降解速率为0
(3) 170 L/mol 或170 (mol/L)
-1
(只要数值正确,写不写单位均给满分)
解析
(1)对比实验的基本思想是控制变量法,可以在温度相同时,变化浓度,或者在浓度相等时,变化温度;
(2)a、根据反应速率公式v=
,,降解率=
×100%来计算;
b、根据实验①②的数据来回答;
c、在pH=10时,根据降解率=
×100%来计算;
(3)反应Fe
3+
+SCN
-
Fe(SCN)
2+
的平衡常数K=
来计算。
解;(1)对比实验的基本思想是控制变量法,温度相同时,变化浓度,在浓度相等时,变化温度,故答案为:313;3;6.0;0.30;探究pH对降解速率的影响;
(2)a.应在50-300s内的平均反应速率v(p-CP)=
=
=
4.8×10
-6
mol?L
-1
?s
-1
,300s时p-CP的降解率=
×100%=80%,故答案为:4.8×10
-6
mol?L
-1
?s
-1
;80%;
b.根据实验数据内容可以看出温度升高,降解反应速率增大,故答案为:增大;
c.根据实验数据内容可以看出pH=10时,降解速率为零,故答案为:零;
(3)反应Fe
3+
+SCN
-
Fe(SCN)
2+
的平衡常数K=
=
=170L/mol。
故答案为170。
举一反三
(共16分)如下图,甲、乙、丙分别表示在不同条件下可逆反应:A(g)+B(g)
xC(g)的生成物 C在反应混合物中的百分含量(C%)和反应时间(t)的关系。
(1)若甲图中两条曲线分别代表有催化剂和无催化剂的情况,则
曲线表示无催化剂时的情况,速率:a
b(填:大于、小于或等于)
(2)若乙图表示反应达到平衡后,分别在恒温恒压条件下和恒温恒容条件下向平衡混合气体中充入He气后的情况,则
曲线表示恒温恒容的情况,此时该恒温恒容中
C%
(填:变大、变小或不变)
(3)根据丙图可以判断该可逆反应的正反应是
热反应(填:放热、吸热),计量数x的值是
;
(4)丁图表示在某固定容器的密闭容器中,上述可逆反应达到平衡后,某物理量随着温度(T)的变化情况,根据你的理解,丁图的纵坐标可以是
,[填:①C% ②A的转化率 ③B的转化率④压强⑤c(A)⑥c(B)];升温平衡移动的方向为
。(填:左移或右移)
题型:不详
难度:
|
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(11分)已知短周期主族元素X、Y、Z、W,原子序数依次增大且X和Y的原子序数之和等于Z的原子序数,X和Z可形成X
2
Z,X
2
Z
2
两种化合物,W是短周期主族元素中半径最大的元素。
⑴ W在周期表中的位置:
。
⑵在一定条件下,容积为1L密闭容器中加入1.2molX
2
和0.4molY
2
,发生如下反应:
3X
2
(g) + Y
2
(g)
2YX
3
(g)
△H 反应各物质的量浓度随时间变化如下:
①此反应的平衡常数表达式为
(用化学式表示) , K=
。
②若升高温度平衡常数K减小,则△H
0(填>,<)。
⑶A
1
是四种元素中三种元素组成的电解质,溶液呈碱性,将0.1mol·L
-1
的A
1
溶液稀释至原体积的10倍后溶液的pH=12,则A
1
的电子式为
。
⑷B
1
、B
2
是由四种元素三种形成的强电解质,且溶液呈酸性,相同浓度时B
1
溶液中水的电离程度小于B
2
溶液中水的电离程度,其原因是
。
⑸A
2
和B
1
反应生成B
2
,则0.2mol/LA
2
和0.1mol/L B
1
等体积混合后溶液中离子浓度大小关系为
。
题型:不详
难度:
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(8分)在25℃时,向100ml含氯化氢14.6g的盐酸溶液里放人5.60g纯铁粉(不考虑反应前后溶液体积变化),反应开始至2min末,收集到1.12L(标准状况)氢气。在此之后,又经过4min,铁粉完全溶解。则:
(1)在前2min内用FeCl
2
表示的平均化学反应速率是_______
(2)在后4min内用HCl表示的平均化学反应速率是_______
(3)前2min与后4min相比,反应速率较快的是 ________,其原因是_____
题型:不详
难度:
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下图是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题:
(1)已知该产业链中某反应的平衡表达式为:K=
它所对应反应的化学方程式为
。
已知在一定温度下,在同一平衡体系中各反应的平衡常数如下:
C(s)+CO
2
(g)
2CO(g),K
1
CO(g)+H
2
O(g)
H
2
(g)+CO
2
(g),K
2
C(s)+H
2
O(g)
CO(g)+H
2
(g),K
3
则K
1
、K
2
、K
3
之间的关系为
。
(2)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,发生如下反应:CO(g)+H
2
O(g)
H
2
(g)+CO
2
(g),该反应平衡常数随温度的变化如下:
温度/℃
400
500
800
平衡常数K
9.94
9
1
该反应的逆反应方向是
反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H
2
O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,反应达到平衡时CO的转化率为
。
(3)对于反应N
2
O
4
(g)
2NO
2
(g);△H=Q(Q>0),在温度为T
1
、T
2
时,平衡体系中NO
2
的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是
。
A.两种不同的温度比较:T
1
> T
2
B.A、C两点的反应速率:A<C
C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
D.由状态B到状态A,可以用加热的方法实现
(4)如右图,采用NH
3
作还原剂,烟气以一定的流速通过两种不同催化剂,测量逸出气体中氮氧化物含量,从而确定烟气脱氮率,反应原理为:NO(g) + NO
2
(g) + 2NH
3
(g)
2N
2
(g) + 3H
2
O(g)
以下说法正确的是(注:脱氮率即氮氧化物转化率)
A.上述反应的正反应为吸热反应
B.相同条件下,改变压强对脱氮率没有影响
C.曲线①、②最高点表示此时平衡转化率最高
D.催化剂①、②分别适合于250℃和450℃左右脱氮
题型:不详
难度:
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在一定条件下,密闭容器中发生可逆反应2X(g)+2Y(g)
3Z(g)+2W(g),该X、Y的初始浓度分别为3.0 mol·L
-1
和1.0 mol·L
-1
,达平衡后,测出下列各生成物的浓度数据中肯定错误的是 ( )
A c(Z)=0.75 mol·L
-1
B c(Z)=1.2 mol·L
-1
C c(W)=0.80 mol·L
-1
D c(W)=1.0 mol·L
-1
题型:不详
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