(11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。现运用该方法降解有机污染物p-CP,探究有关因素对该降解反应速率的影响。
[实验设计]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),设计如下对比试验。http://photo.blog.sina.com.cn/showpic.html - blogid=515359c40100g2jm&url=http://static1.photo.sina.com.cn/orignal/515359c4g79a02cb3d130&690http://photo.blog.sina.com.cn/showpic.html - blogid=515359c40100g2jm&url=http://static12.photo.sina.com.cn/orignal/515359c4g79a02bac230b&690
(1)完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实验 编号 |
实验目的 |
T/K |
pH |
c/10-3mol·L-1 |
|
H2O2 |
Fe2+ |
||||
① |
为以下实验作参照 |
298 |
3 |
6.0 |
0.30 |
② |
探究温度对降解反应速率的影响 |
|
|
|
|
③ |
|
298 |
10 |
6.0 |
0.30 |
[数据处理]实验测得p—CP的浓度随时间变化的关系如下图。
(2)请根据上图实验①曲线,计算降解反应在50~150s内的平均反应速率;v(p—CP)= mol·L-1·s-1。
[解释与结论]
(3)实验①、②表明温度升高,该降解反应速率增大。但温度过高时(如接近100℃)反而导致降解反应速率减小,请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因: 。
(4)实验③得出的结论是:pH等于10时, 。
[思考与交流]
(5)实验时需在不同时间从反应器中取样,并使所取样品中反应立即停止下来。根据上图中的信息,给出一种迅速停止反应的方法:
(共10分)在一定条件下,将3molA 和1mol B 两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g) xC(g)+ 2D(g)。2min末该反应达到平衡,生成0.8mol D ,并测得C的浓度为0.2mol·L-1。请填空:
(1)x=__________
(2)温度降低,平衡向右移动,则正反应是_____(填“放热”或“吸热”)反应。
(3)B的转化率为_________。
(4)能判断该反应达到平衡状态的依据是________(填编号)
A. 混合气体的密度不变
B. 容器中的压强不再变化
C. 生成D的反应速率是生成B的反应速率的2倍
D. 单位时间内生成3molA,同时生成1molB
(5)2min内平均速率v(A)=____________________________________。
(共6分)在一定条件下,反应xA 十yB zC达到平衡。
(1)若A、B、C都是气体,在增压后平衡向逆反应方向移动,则x,y,z之间的关系是 。
(2)若C是气体,且x+y=z,在增大压强时,如果平衡发生移动,则A的转化率将 (填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)若A为固体,B、C为气体,且y>z,则增大压强时混和气体的平均相对分子质量将 (填“增大”“减小”或“不变”)
(共8分)
(1)(3分)有反应:2NO2N2O4 △H<0,根据图像判断后填空:
|
t1 t2 t3 t4 t5 t6 t
t1至t3采取的措施是_____________;t4至t5采取的措施是______________t6采取的措施是_________________。
(2)(3分)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学反应方程式:
①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2 △H=-25kJ/mol www..com
②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) △H=-47kJ/mol
③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) △H=+640kJ/mol
请写出FeO(s)被CO(g)还原成Fe和CO2(g)的热化学方程式 。
(3)(2分)下图表示800℃时,A、B、C三种气体物质的浓度随时间变化的情况,t是达到平衡状态的时间。则该反应的化学方程式为________________________。
(5分)在水溶液中橙色的Cr2O72-与黄色的CrO42-有平衡关系:Cr2O72- + H2O 2CrO42-+ 2H+,把重铬酸钾溶于水配成稀溶液呈橙色。
(1)向上述溶液中加入NaOH溶液,溶液呈 色。
(2)向已加入NaOH溶液的溶液中再加入过量稀硫酸,则溶液应是 色,因为 。
(3)向原溶液中加入 硝酸钡溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀),则平衡 (向左移或向右移),溶液颜色将 。
在10 L密闭容器中,1 mol A和3 mol B在一定条件下反应:
A(气)+xB(气)2C(气),2min后反应达到平衡时,测得混合气体共3.4 mol,生成0.4 mol C,则下列计算结果正确的是
A.平衡时,物质的量比A∶B∶C=2∶11∶4 B.x值等于4
C.A的转化率20% D.B的平均反应速率为