2.某溫度下,10L密閉容器中充入2mol CH4和3mol H2O(g),發(fā)生CH4(g)+2H2O(g)?CO2(g)+4H2(g)反應(yīng),反應(yīng)進(jìn)行到4s時(shí)CO2的濃度為0.08mol/L,再過一段時(shí)間反應(yīng)達(dá)平衡,平衡時(shí)容器的壓強(qiáng)是起始時(shí)的1.4倍.則 
①前4s以CH4濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為多少?
②4s時(shí),混合氣體中H2的體積分?jǐn)?shù)為多少?
③平衡時(shí),H2O(g)的濃度是多少?(要求:寫出計(jì)算過程)

分析 反應(yīng)進(jìn)行到4s時(shí)CO2的濃度為0.08mol/L,生成CO2的物質(zhì)的量為0.08mol/L×10L=0.8mol,則
        CH4(g)+2H2O(g)?CO2(g)+4H2(g)
開始   2               3                 0              0
轉(zhuǎn)化 0.8           1.6               0.8             3.2
4s     1.2           2.4               0.8              3.2
以此解答①②;
設(shè)達(dá)到平衡時(shí),轉(zhuǎn)化的甲烷為xmol,則
        CH4(g)+2H2O(g)?CO2(g)+4H2(g)
開始   2               3                 0              0
轉(zhuǎn)化   x               2x                x             4x
平衡 2-x             3-2x              x             4x
平衡時(shí)容器的壓強(qiáng)是起始時(shí)的1.4倍,則$\frac{2-x+3-2x+x+4x}{2+3}$=1.4,解得x=1,以此解答③.

解答 解:反應(yīng)進(jìn)行到4s時(shí)CO2的濃度為0.08mol/L,生成CO2的物質(zhì)的量為0.08mol/L×10L=0.8mol,則
        CH4(g)+2H2O(g)?CO2(g)+4H2(g)
開始   2               3                 0              0
轉(zhuǎn)化 0.8           1.6               0.8             3.2
4s     1.2           2.4               0.8              3.2
①v(CH4)=$\frac{\frac{0.8mol}{10L}}{4s}$=0.02mol/(L•s),
答:前4s以CH4濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為0.02mol/(L•s);
②4s時(shí),混合氣體中H2的體積分?jǐn)?shù)為$\frac{3.2mol}{1.2mol+1.4mol+0.8mol+3.2mol}$×100%=48.5%,
答:4s時(shí),混合氣體中H2的體積分?jǐn)?shù)為48.5%;
③設(shè)達(dá)到平衡時(shí),轉(zhuǎn)化的甲烷為xmol,則
        CH4(g)+2H2O(g)?CO2(g)+4H2(g)
開始   2               3                 0              0
轉(zhuǎn)化   x               2x                x             4x
平衡 2-x             3-2x              x             4x
平衡時(shí)容器的壓強(qiáng)是起始時(shí)的1.4倍,則$\frac{2-x+3-2x+x+4x}{2+3}$=1.4,
解得x=1,平衡時(shí),H2O(g)的濃度是$\frac{3mol-2×1mol}{10L}$=0.1mol/L,
答:平衡時(shí),H2O(g)的濃度是0.1mol/L.

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算,為高頻考點(diǎn),把握化學(xué)平衡三段法、各物質(zhì)的量的關(guān)系等為解答的關(guān)鍵,側(cè)重分析與計(jì)算能力的考查,注意4s時(shí)沒有達(dá)到平衡,題目難度不大.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

15.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,下列氣體所占的體積與1g H2所占體積相同的是( 。
A.32g O2B.0.2mol N2
C.3.01×1023個(gè)CO2分子D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L H2O

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

13.焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化劑之一.某研究小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)一  焦亞硫酸鈉的制取
采用圖裝置(實(shí)驗(yàn)前已除盡裝置內(nèi)的空氣)制取Na2S2O5.裝置Ⅱ中有Na2S2O5晶體析出,發(fā)生的反應(yīng)為:Na2SO3+SO2═Na2S2O5

(1)裝置I中產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式為Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O.
(2)要從裝置Ⅱ中獲得已析出的晶體,可采取的分離方法是過濾.
(3)裝置Ⅲ用于處理尾氣,可選用的合理裝置(夾持儀器已略去)為d(填序號(hào)).

實(shí)驗(yàn)二    焦亞硫酸鈉的性質(zhì)如圖2        Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3
(4)已知NaHSO3溶液中HSO3- 的電離程度大于水解程度,則其溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)閏(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-).
(5)檢驗(yàn)Na2S2O5晶體在空氣中已被氧化的實(shí)驗(yàn)方案是取少量Na2S2O5晶體于試管中,加入適量水溶解,滴加鹽酸,振蕩,再滴加氯化鋇溶液,有白色沉淀生成.
實(shí)驗(yàn)三 葡萄酒中抗氧化劑殘留量的測(cè)定
(6)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化劑.測(cè)定某葡萄酒中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計(jì)算)的方案如下:

(已知:SO2+I2+H2O═H2SO4+2HI)
①按上述方案實(shí)驗(yàn),消耗標(biāo)準(zhǔn)I2溶液25.00mL,該次實(shí)驗(yàn)測(cè)得樣品中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計(jì)算)為0.16g•L-1
②在上述實(shí)驗(yàn)過程中,若有部分HI被空氣氧化,則測(cè)得結(jié)果偏低(填“偏高”“偏低”或“不變”).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

10.在一定體積的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):
C(s)+H2O (g)?CO(g)+H2 (g),其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如表:
t/(℃)70080083010001200
K0.60.91.01.72.6
完成下列問題:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=$\frac{c(CO)c({H}_{2})}{c({H}_{2}O)}$.
(2)能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是abc.
a.容器中壓強(qiáng)不變                 b.混合氣體中c(CO)不變
c.v(H2)=v(H2O)             d.c(H2O)=c(H2
(3)某溫度下,平衡濃度符合下式:c(CO)•c(H2)=c(H2O),試判斷此時(shí)的溫度為830℃;在此溫度下,若反應(yīng)開始時(shí)H2O (g)的濃度為a mol/L,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得CO與H2的濃度均為0.2mol/L,則反應(yīng)開始時(shí)H2O的濃度a=0.24 mol/L.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

17.可持續(xù)發(fā)展需要注意“環(huán)境保護(hù)”和“節(jié)約能源”.
①“垃圾是放錯(cuò)了地方的資源”,應(yīng)分類回收利用.生活中廢棄的塑料袋、廢紙等屬于D.
A.鹽類            B.糖類          C.無機(jī)物        D.有機(jī)物
②某污水處理廠處理含酸性物質(zhì)、泥沙等的污水時(shí),常先加入混凝劑,經(jīng)曝氣、沉砂后,再加入熟石灰處理,加入熟石灰的目的是中和酸性物質(zhì).
③氟氯代烷是一種能破壞臭氧層的物質(zhì).在大氣平流層中,氟氯代烷受紫外線的照射分解出Cl原子,Cl原子參與下列有關(guān)反應(yīng):
Cl+O3→ClO+O2      O3$\stackrel{紫外線}{→}$O+O2 ClO+O→Cl+O2
綜合上述信息分析,少量氟氯代烷能破壞大氣臭氧層的原因是氟氯代烷分解出Cl原子,Cl原子在整個(gè)反應(yīng)過程中起了催化劑作用,加速臭氧的分解.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

7.(I)由短周期元素構(gòu)成的A~E五種物質(zhì)中都含有同一種元素,B為單質(zhì).
A→B$\stackrel{O_{2}}{→}$C$\stackrel{O_{2}}{→}$D$\stackrel{H_{2}O}{→}$E
(1)若E為強(qiáng)酸且B為固體,請(qǐng)畫出B的原子結(jié)構(gòu)示意圖,A既能與強(qiáng)酸又能與強(qiáng)堿反應(yīng),且都能產(chǎn)生氣體,請(qǐng)畫出A的電子式為
(2)若E為強(qiáng)堿且B為固體,請(qǐng)寫出D→E的離子方程式2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑.
(I I)無機(jī)鹽A因具有強(qiáng)氧化性而在工業(yè)中有著廣泛的用途,被廣泛地用于蓄電池工業(yè);它還用作聚合的引發(fā)劑、纖維工業(yè)的脫漿劑等等.研究表明無機(jī)鹽A僅由四種短周期元素組成,其相對(duì)分子質(zhì)量為228,原子個(gè)數(shù)比為1:4:1:4.將22.8gA與水共熱,生成一種有特殊臭味可用于飲用水消毒的氣體單質(zhì)B和某強(qiáng)酸的酸式鹽溶液C,將所得的C溶液分成兩等份,一份中加入足量的BaCl2溶液,產(chǎn)生23.3g白色沉淀;另一份溶液中加入足量的NaOH溶液加熱后能產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體D2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)得).請(qǐng)推測(cè)并回答:
(1)試寫出無機(jī)鹽A與水共熱的化學(xué)方程式3(NH42S2O8+3H2O=6NH4HSO4+O3↑.
(2)如圖是某品牌氣體B發(fā)生器,它可消除汽車、房間、客廳的環(huán)境污染物氣體D而得到無污染的氣體單質(zhì)E,請(qǐng)寫出E的結(jié)構(gòu)式
(3)實(shí)驗(yàn)室可通過低溫電解B溶液制備A.寫出該電解反應(yīng)的陽極電極反應(yīng)式2SO4-2e-=S2O82-
(4)A氧化能力強(qiáng),對(duì)環(huán)境友好,可用于脫硝、脫硫.在堿性條件下,A氧化NO2的離子方程式S2O82-+2NO2+4OH-=2SO42-+2NO3-+2H2O.
(5)A溶液與銅反應(yīng)時(shí)先慢后快.某同學(xué)認(rèn)為除反應(yīng)放熱這一因素外,還有一種可能是反應(yīng)生成的Cu2+對(duì)后續(xù)反應(yīng)起催化作用,為此他設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案:取少量銅粉置于試管中,先加入少量CuSO4溶液,再加入A溶液,振蕩,觀察現(xiàn)象.若加入硫酸銅溶液的反應(yīng)快,說明Cu2+起了催化作用,反之Cu2+不起作用.
寫出A與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式(NH42S2O8+Cu=(NH42SO4+CuSO4,判斷該同學(xué)設(shè)計(jì)的驗(yàn)證方法合理性并說明理由不合理,反應(yīng)速率加快也可能是SO42-起催化作用.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計(jì)算題

14.如圖是金屬鎢晶體中的一個(gè)晶胞的結(jié)構(gòu)示意圖,它是一種體心立方結(jié)構(gòu).實(shí)驗(yàn)測(cè)得金屬鎢的密度為19.30g•cm-3,鎢的相對(duì)原子質(zhì)量是183.9.假設(shè)金屬鎢原子為等徑剛性球,試完成下列問題:
(1)每一個(gè)晶胞中分?jǐn)偟?個(gè)鎢原子.
(2)計(jì)算晶胞的邊長(zhǎng)a.
(3)計(jì)算鎢的原子半徑r(提示:只有體對(duì)角線上的各個(gè)球才是彼此接觸的).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

11.將漂白粉配成溶液晾置在空氣中,過了一段時(shí)間,其漂白效果會(huì)更好的原因可能是( 。
A.漂白粉被氧化了
B.有色布條被空氣中的氧氣氧化了
C.漂白粉跟空氣中的 CO2反應(yīng)充分,生成了較多量的 HClO
D.漂白粉溶液蒸發(fā)掉部分水,其濃度增大

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

12.完成下列填空
(1)決定物質(zhì)體積的因素有①構(gòu)成物質(zhì)的粒子數(shù);②粒子大;③粒子間的距離.對(duì)固體、液體物質(zhì)而言,它主要是由上述①②決定(填寫編號(hào),下同);對(duì)氣體物質(zhì)而言,它主要由上述①③決定.
(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,體積為11.2L 的CO2的質(zhì)量22g,其所含原子的總數(shù)是1.5NA個(gè).
(3)配制100mL2mol•L-1的H2SO4溶液,需要某98%H2SO4溶液(密度為1.8g/cm-3)的體積為11.1ml.
取配制后的溶液20ml,SO42-的物質(zhì)的量為0.04mol,加入足量的鋅,生成標(biāo)況下氫氣的體積為:0.896L.
(4)檢驗(yàn)純堿樣品中是否含NaCl應(yīng)選用的試劑是硝酸、硝酸銀溶液  .
(5)現(xiàn)有下列物質(zhì):①二氧化碳(CO2)②碳酸鈉(Na2CO3)③氯水 ④鈉(Na),請(qǐng)用序號(hào)完成下列填空:
上述五種物質(zhì)中屬于電解質(zhì)的是②,屬于非電解質(zhì)的是①.

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