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15.將2mol H2O與2mol CO置于1L容器中,在一定條件下,加熱至高溫,發(fā)生如下可逆反應:2H2O(g)?2H2+O2,2CO+O2?2CO2
(1)容器內氣體密度不發(fā)生變化時,能不能說明反應已達到平衡狀態(tài)?為什么不能,反應過程中,容器體積不變,氣體質量不變,密度也就不發(fā)生變化,無論平衡還是不平衡,氣體密度始終不變.
(2)當上述系統(tǒng)達到平衡時,欲求其混合氣體的平衡組成,則至少還需要知道兩種氣體的平衡濃度,但這兩種氣體不能同時是什么?(寫出它們的分子式)H2O(g)和H2或CO和CO2
(3)若平衡時O2和CO2的物質的量分別為n(O2)=a mol,n(CO2)=b mol.試求n(H2O)(用含a、b的代數(shù)式表示).

分析 (1)反應前后都是氣體,氣體的總質量不變,且反應過程中,容器體積不變,則密度為定值;
(2)兩個反應靠O2聯(lián)系起來,只要知道O2和另外任意一種氣體的平衡濃度,均可求出混合氣體的平衡組成;
(3)根據(jù)方程式結合質量守恒計算.

解答 解:(1)反應2H2O(g)?2H2+O2、2CO+O2?2CO2中,反應前后都是氣體,氣體的總質量不變,且反應過程中,容器體積不變,則密度也就不發(fā)生變化,無論平衡還是不平衡,氣體密度始終不變,不能根據(jù)密度判斷平衡狀態(tài),
故答案為:不能,反應過程中,容器體積不變,氣體質量不變,密度也就不發(fā)生變化,無論平衡還是不平衡,氣體密度始終不變;
(2)由兩個方程式可知,兩個反應靠O2聯(lián)系起來,只要知道O2和另外任意一種氣體的平衡濃度,均可求出混合氣體的平衡組成,當知道H2O和H2或CO和CO2的平衡濃度時,由于兩個方程式無法通過O2建立反應量的關系,所以無法求其混合氣體的平衡組成,因而不能是這兩組,
故答案為:H2O(g)和H2或CO和CO2;
(3)因n(CO2=bmol,由方程式 2CO(g)+O2(g)?2CO2(g)可知平衡時反應的O22mol,
則反應2H2O(g)?2H2(g)+O2(g)中生成O2的物質的量為(a+2)mol,
消耗的水為2×(a+\frac{2})mol=(2a+b)mol,
所以n(H2O)=2mol-(2a+b)mol=(2-2a-b)mol,
答:平衡時水的物質的量為(2-2a-b)mol.

點評 本題考查化學平衡的計算,題目難度中等,注意(2)題難度較大,為易錯點,注意分析兩個方程式的特點,試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學計算能力.

練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

2.下列各組離子中,因發(fā)生氧化還原反應而不能大量共存的是( �。�
A.Fe3+、H+、SO42-、ClO-B.Fe3+、H+、SO42-、NO3-
C.Al3+、Na+、SO42-、CO32-D.K+、H+、I-、MnO4-

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

6.下列幾種氣體(括號內為溶劑或反應物溶液)按如圖所示裝置進行實驗,不能看到噴泉現(xiàn)象的是( �。� 
A.HCl(H2O)B.CO2(H2O)C.SO2(NaOH溶液)D.NH3(KCl溶液)

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

3.下列離子方程式錯誤的是(  )
A.氨氣通入稀硫酸                   NH3+H+═NH4+
B.稀氫氧化鈉溶液和氯化銨溶液混合   NH4++OH-═NH3•H2O
C.碳酸氫銨和濃氫氧化鈉溶液混合     NH4++OH-═NH3↑+H2O
D.Cl2和水反應                      Cl2+H2O═H++Cl-+HClO

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

10.現(xiàn)用NaOH固體配制500mL 0.2mol•L-1的NaOH溶液.可供選擇的儀器有:①玻璃棒 ②燒瓶 ③燒杯 ④膠頭滴管 ⑤漏斗 ⑥天平 ⑦藥匙
請回答下列問題:
(1)上述儀器中,在配制NaOH溶液時不需要使用的有②⑤ (填代號),還缺少的儀器是500 mL容量瓶.
(2)經(jīng)計算,需NaOH固體質量為4.0 g.
(3)在配制過程中,下列操作中會造成NaOH溶液物質的量濃度偏高的有③⑦(填代號).
①稱量NaOH固體時動作過慢;②溶解完固體后未洗滌燒杯和玻璃棒;③未等稀釋后的NaOH溶液冷卻至室溫就轉移到容量瓶中;④轉移前,容量瓶中含有少量蒸餾水;⑤定容時,加蒸餾水超過標線,又用膠頭滴管吸出;⑥定容搖勻后,發(fā)現(xiàn)液面低于標線,又用膠頭滴管加蒸餾水至標線;⑦定容時,俯視標線
(4)配制時,一般可分為以下幾個步驟,請在下列橫線填寫所缺步驟的名稱:計算、稱量、溶解、冷卻、轉移、洗滌、轉移、定容、搖勻.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

20.根據(jù)表中信息判斷,下列選項不正確的是( �。�
序號反應物產(chǎn)物
KMnO4、H2O2、H2SO4K2SO4、MnSO4、…
Cl2、FeBr2FeCl3、FeBr3
MnO4-、…Cl2、Mn2+、…
A.第①組反應的其余產(chǎn)物為H2O和 O2
B.第②組反應中Cl2與 FeBr2的物質的量之比為1:1
C.第③組反應中生成1mol Cl2,轉移電子2mol
D.氧化性由強到弱順序為MnO4->Cl2>Br2>Fe3+

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

7.對于反應IBr+H2O=HBr+HIO的說法正確的是(  )
A.IBr只作氧化劑B.IBr只作還原劑
C.IBr既不是氧化劑,又不是還原劑D.IBr既是氧化劑,又是還原劑

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

4.如圖所示,一密閉容器被無摩擦、可滑動的兩隔板a、b分成甲、乙兩室;標準狀況下,在乙室中充入NH3 0.4mol,甲室中充入HCl、N2的混合氣體,靜止時隔板位置如圖所示.已知甲、乙兩室中氣體的質量差為17.3g.

(1)甲室中氣體的物質的量為0.8mol,質量為24.1g.
(2)甲室中HCl、N2的物質的量之比為1:3,該混合氣體的密度為同溫同壓下氫氣密度的15 倍.
(3)將隔板a去掉,當HCl與NH3充分反應生成NH4Cl固體后(僅發(fā)生此反應:HCl+NH3=NH4Cl),隔板b將位于刻度“4”處(填數(shù)字,不考慮固體物質產(chǎn)生的壓強),此時體系中氣體的平均摩爾質量為25.25g/mol.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

5.在bXm-aYn+兩種微粒,它們的電子層結構相同,則a,m,n,b的關系是(  )
A.a=b-m-nB.b+m+n=aC.a=b-m+nD.m-n+b=a

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