时间/mol 浓度/mol•L-1 物质 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
CH4 | 0.2 | 0.13 | 0.1 | 0.1 | 0.09 |
H2 | 0 | 0.21 | 0.3 | 0.3 | 0.33 |
分析 (1)NaBH4与水反应生成NaBO2,且反应前后B的化合价不变,H元素化合价由-1价、+1价变为0价,结合转移电子守恒配平方程式;
(2)①根据温度升高,H2S转化率增大,可知化学平衡正向移动,化学平衡移动原理可知升温平衡吸热反应方向进行,向据此分析;
②根据转化率求出H2S的反应的量,再求反应速率v=$\frac{△c}{△t}$;
③根据温度对速率的影响分析,温度越高反应速率越大;
(3)①反应方程式为CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)根据三行式代入平衡常数表达式进行计算;
②根据表中数据可知3min时达到平衡,再根据4min时各组分浓度变化量判断改变的条件;
③根据压强对平衡移动影响,结合图象分析解答,温度一定压强越大平衡逆向进行,甲烷转化率减小;
解答 解:(1)NaBH4与水发生氧化还原反应生成NaBO2和H2,化学方程式为:NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑,氢元素化合价-1价和+1价变化为0价,反应消耗1molNaBH4时转移的电子数目为4mol,即4NA或2.408×1024,
故答案为:NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑;4NA或2.408×1024;
(2)①由图象可知,温度升高,转化率增大,则平衡正移,所以正方向为吸热方向,即△H>0,
故答案为:>;
②H2S的起始浓度均为c mol•L-1,若985℃时,反应经t min达到平衡,此时H2S的转化率为40%,则参加反应的硫化氢为c mol•L-1×40%=0.4cmol•L-1,
v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.4c}{t}$mol•L-1•min-1;
故答案为:$\frac{0.4c}{t}$mol•L-1•min-1;
③随着温度升高,反应速率逐渐加快,达到平衡所需时间缩短,所以曲线b向曲线a逼近;
故答案为:温度升高,反应速率加快,达到平衡所需时间缩短;
(3)①反应方程式为:CH4+H2O?3H2+CO,结合三行计算列式计算平衡浓度,计算平衡常数,
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g),
初起量(mol•L-1):0.2 0.3 0 0
变化量(mol•L-1):0.1 0.1 0.1 0.3
平衡量(mol•L-1):0.1 0.2 0.1 0.3
所以K=$\frac{0.{3}^{3}×0.1}{0.1×0.2}$=0.135,
故答案为:CH4+H2O?3H2+CO,0.135;
②3min时改变的反应条件,反应向正反应方向进行,可能为升高温度或增大H2O的浓度或减小CO的浓度,
故答案为:升高温度或增大H2O的浓度或减小CO的浓度;
③一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图2,CH4+H2O?3H2+CO,反应前后气体物质的量增大,分析可知温度一定,压强越大平衡逆向进行,甲烷的转化率减小,P1<P2,
故答案为:<.
点评 本题考查了氧化还原反应电子守恒、影响化学平衡的因素分析、平衡常数计算、图象变化分析判断方法等,掌握基础是解题关键,题目难度中等.
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 该电池不能用稀硫酸作电解质溶液 | |
B. | 电池正极的电极反应式为:2MnO2(s)+H2O(1)+2e-=Mn2O3(s)+2OH-(aq) | |
C. | 电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极 | |
D. | 外电路中每通过0.2 mol电子,锌的质量理论上减小6.5g |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 热稳定性:CH4>SiH4 | |
B. | SiO2+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑ | |
C. | 碳酸酸性比硅酸酸性强 | |
D. | 碳与硅属于同一主族元素,且碳原子序数小于硅 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | a+b>c | B. | 平衡常数减小 | C. | Y的转化率增大 | D. | X的体积分数增大 |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 通电后,H+通过质子交换膜向右移动,最终右侧溶液pH减小 | |
B. | 电源B极为负极 | |
C. | 与电源A极相连的惰性电极上发生的反应为CH3COOH-8e-+2H2O═2CO2↑+8H+ | |
D. | 通电后,若有0.1molH2生成,则转移0.2 mol 电子 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X) | |
B. | Y元素的单质只能跟酸反应,不能跟碱反应 | |
C. | 最简单气态氢化物的热稳定性:W>Z | |
D. | W元素的各种氧化物对应的水化物均为强酸 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | pH=14的溶液中:Na+、CO32-、Al3+、ClO- | |
B. | $\frac{c({H}^{+})}{c(O{H}^{-})}$=1010的溶液中:K+、Fe2+、Cl-、SO42- | |
C. | 加入铝片能放出H2的溶液中:Na+、HCO3-、Cu2+、SO42- | |
D. | 水电离出来的c(H+)=10-13mol•L-1的溶液中:NH4+、K+、NO3-、SiO32- |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 分子体积的大小 | |
B. | 分子间的间距变了分子间作用力的强弱变了 | |
C. | 相对分子质量的大小 | |
D. | 分子内共价键的长短 |
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