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.某工厂使用还原沉淀法处理,该法的工艺流程为:其中第①步
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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.某工厂使用还原沉淀法处理,该法的工艺流程为:
其中第①步存在平衡:2CrO42-(黄色)+2H+═Cr2O72-(橙色)+H2O (1)若平衡体系的pH=12,则溶液显______色. (2)能说明第①步反应达平衡状态的是______. a.Cr2O72-的浓度不变 b.Cr2O72-和CrO42-的浓度相同 c.2v(Cr2O72-)=v(CrO42-) d.溶液的颜色不变 (3)第②步反应中,还原剂为______,该还原剂反应后生成______. (4)电镀废液中Cr2O72-还可通过下列反应转化: Cr2O72-(aq)+2Pb2+(aq)+H2O(l)═2PbCrO4(s)+2H+(aq)△H<0 该反应达平衡后,改变横坐标表示的反应条件,下列示意图正确的是______
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答案
(1)若平衡体系的pH=12,2CrO42-(黄色)+2H+═Cr2O72-(橙色)+H2O逆向移动,则溶液为黄色,故答案为:黄; (2)根据判断平衡状态的方法:V正=V逆,或各组分的浓度保持不变则说明已达平衡, a.Cr2O72-的浓度不变,为特征定,能判断平衡,故a正确; b.Cr2O72-和CrO42-的浓度相同取决于起始浓度和转化,不能判断平衡,故b错误; c.2v(Cr2O72-)=v(CrO42-),不能判断正逆反应速率关系,不能判断平衡,故c错误; d.溶液的颜色不变,为特征定,能判断平衡,故d正确; 故答案为:ad; (3)第②步反应中,Cr元素的化合价降低,则Fe元素的化合价升高,所以为Fe2+,被氧化为Fe3+,故答案为:Fe2+;Fe3+; (4)A.升高温度平衡逆向移动,化学平衡常数减小,与图象一致,故A正确; B.pH越大,平衡正向移动的趋势越大,Cr2O72-转化率增大,与图象不符,故B错误; C.升高温度,反应速率增大,与图象不符,故C错误; D.Pb2+的浓度越大,平衡正向移动,Cr2O72-的物质的量越小,与图象不符,故D错误; 故答案为:A. |
举一反三
对平衡体系CO2(g)⇌CO2(aq)△H=-19.75kJ•mol-1,为了减小温室效应的产生,增大二氧化碳气体在水中的溶解度,应采取的方法是( )
A.升温增压 | B.降温减压 | C.升温减压 | D.降温增压 | 已知颜色深浅(I)与有色物质浓度(c)和观察深度(L)的乘积成正比:I=kc•L(式中k为常数).如图所示,则下列说法正确的是( )
A.从甲中的视线1观察到颜色变浅 | B.从乙中的视线1观察到颜色变深 | C.从乙中的视线2观察到颜色不会变化 | D.探究压强对化学平衡的影响时,应从视线2观察 | 在一定条件下将1mol的CO和1mol H2O(g)放入密闭容器中发生反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),达到平衡时测得CO2为0.6mol.再通入4mol H2O(g),达到新平衡后,CO2的物质的量为( )A.小于0.6mol大于0.4mol | B.等于1mol | C.大于0.6mol,小于1mol | D.大于1mol | 相同温度度,体积均为0.25L的两个恒容器中发生可逆反应:X2(g)+3Y2(g)⇌2XY3(g)△H=-92.6kJ•mol-1,实验测得反应在起始、达到平衡时的有关数据如下表所示:下列叙述不正确的是( )
容器编号 | 起始时各物质物质的量/mol | 达平衡时体系能量的变化 | | X2 | Y2 | XY3 | ① | 1 | 3 | 0 | 放热46.3kJ | ② | 0.8 | 2.4 | 0.4 | Q(Q>0) | 甲醇是一种很好的燃料,工业上用CH4和H2O(g)为原料,通过反应Ⅰ和Ⅱ来制备甲醇.请回答下列问题: (1)将1.0mol CH4和2.0mol H2O(g)通入反应室(容积为100L)中,在一定条件下发生反应: CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)(Ⅰ) CH4的转化率与温度、压强的关系如图1所示. ①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示的平均反应速率为______. ②图中的p1______p2(填“<”、“>”或“=”),100℃时的平衡常数为______. ③该反应的△H______0,△S______0(填“<”、“>”或“=”). (2)在压强为0.1MPa条件下,a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇: CO(g)+2H2(g)⇌△H<0 (Ⅱ) ①若容器的容积不变,下列措施可增大甲醇产率的是______(填序号). A.升高温度 B.将CH3OH(g)从体系中分离出来 C.恒容下充入He,使体系的总压强增大 D.再充入a mol CO和3a mol H2 ②为了寻找合成甲醇的适宜温度和压强,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在了下面的实验设计表中.
实验编号 | T(℃) | n(CO)/n(H2) | ρ(MPa) | 1 | 150 | | 0.1 | 2 | n | | 5 | 3 | 350 | m | 5 |
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