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7.将2molH2O和2molCO置于1L容器中,加热至高温,发生如下可逆反应:
2H2O(g)?2H2(g)+O2(g),2CO(g)+O2(g)?2CO2(g).
(1)当上述系统达到平衡时,欲求混合气体的平衡组成,至少还需要知道两种气体的平衡浓度,但这两种气体不能同时是H2O和H2,或CO和CO2(填分子式).
(2)若平衡时O2和CO2的物质的量分别为amol和bmol,则平衡时H2O的物质的量为(2-2a-b)mol (用含a、b的代数式表示)

分析 (1)两个反应靠O2联系起来,只要知道O2和另外任意一种气体的平衡浓度,均可求出混合气体的平衡组成;
(2)由方程式 2CO(g)+O2(g)?2CO2(g),计算平衡时反应消耗的n(O2),进而计算反应2H2O(g)?2H2(g)+O2(g)中生成O2、消耗的水的物质的量,所以n(H2O)=n(H2O)起始-n(H2O)消耗

解答 解:(1)由两个方程式可知,两个反应靠O2联系起来,只要知道O2和另外任意一种气体的平衡浓度,均可求出混合气体的平衡组成,当知道H2O和H2或CO和CO2的平衡浓度时,由于两个方程式无法通过O2建立反应量的关系,所以无法求其混合气体的平衡组成,因而不能是这两组,故答案为:H2O,H2;CO,CO2
(2)因n(CO2=bmol,由方程式 2CO(g)+O2(g)?2CO2(g),可知平衡时反应消耗的O2为$\frac{b}{2}$mol,则反应2H2O(g)?2H2(g)+O2(g)中生成O2的物质的量为(a+$\frac{b}{2}$)mol,消耗的水为2×(a+$\frac{b}{2}$)mol=(2a+b)mol,所以n(H2O)=2mol-(2a+b)mol=(2-2a-b)mol,
故答案为:(2-2a-b)mol.

点评 本题考查化学平衡的计算,题目难度中等,(1)为易错点,注意分析两个方程式的特点.

练习册系列答案
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12.半导体生产中常需要控制掺杂,以保证控制电阻率,三氯化磷(PCl3)是一种重要的掺杂剂.实验室要用黄磷(即白磷)与干燥的 Cl2模拟工业生产制取PCl3,装置如图所示:(部分夹持装置略去)

已知:
①黄磷与少量Cl2反应生成PCl3,与过量Cl2反应生成PCl5
②PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HC1;
③PCl3遇O2会生成POCl3,POCl3溶于PCl3
④PCl3、POCl3的熔沸点见表:
物质熔点/℃沸点/℃
PCl3-11275.5
POCl32105.3
请回答下列问题:
(1)A装置中制氯气的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O.
(2)B中所装试剂是浓硫酸,F中碱石灰的作用有两种,分别是吸收多余的氯气、防止空气中的H2O进入烧瓶和PCl3 反应.
(3)实验时,检査装置气密性后,先打开K3通入干燥的CO2,再迅速加入黄磷.通干燥CO2的作用是排尽装置中的空气,防止白磷自燃.
(4)粗产品中常含有POCl3、PCl5等,加入黄磷加热除去PCl5后,通过蒸馏(填实验操作名称),即可得到较纯净的PCl3
(5)实验结束时,可以利用C中的试剂吸收多余的氯气,C中反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+2H2O.
(6)通过下面方法可测定产品中PCl3的质量分数
①迅速称取1.00g产品,加水反应后配成250mL溶液;
②取以上溶液25.00mL,向其中加入10.00mL 0.1000mol/L碘水,充分反应;
③向②所得溶液中加入几滴淀粉溶液,用0.1000mol/L的Na2S2O3溶液滴定;
④重复②、③操作平均消耗Na2S2O3溶液8.40mL.
已知:H3PO3+H2O+I2═H3PO4+2HI,I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6,假设测定过程中没有其他反应.根据上述数据,该产品中PC13的质量分数为79.75%.
19.草酸镍晶体(NiC2O4•2H2O)可用于制镍催化剂,某小组用废镍催化剂(成分为Al2O3、Ni、Fe、SiO2、CaO等)制备草酸镍晶体的部分实验流程如下如图1:

已知:①Ksp(CaF2)=1.46×10-10,Ksp(CaC2O4)=2.34×10-9
金属离子开始沉淀的pH沉淀完全的pH
Fe3+1.13.2
Fe2+5.88.8
Al3+3.05.0
Ni2+6.79.5
②相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1,.0mol•L-1计算).
(1)“粉碎”的目的是增大接触面积,加快反应速率,提高镍的浸出率.
(2)保持其他条件相同,在不同温度下对废镍催化剂进行“酸浸”,镍浸出率随时间变化如图2.“酸浸”的适宜温度与时间分别为c(填字母).
a.30℃、30min     b.90℃、150min       c.70℃、120min   d.90℃、120min
(3)证明“沉镍”工序中Ni2+已经沉淀完全的实验步骤及现象   是静置,在上层清液中继续滴加(NH42C2O4溶液,若不产生沉淀,则Ni2+已经沉淀完全.将“沉镍”工序得到的混合物过滤,所得固体用75%乙醇溶液洗涤、110℃下烘干,得草酸镍晶体.用75%乙醇溶液洗涤的目的是洗去(NH42SO4杂质、便于烘干、减少草酸镍晶体损失.
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