题目内容
（1）将1.0mol CH4和2.0mol H2O（g）通入反应室（容积为100L），在一定条件下发生反应：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）…
CH4的转化率与温度、压强的关系如图1．
①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示的平均反应速率为 ．
②图1中的p1 p2（填“＜”、“＞”或“=”），100℃时平衡常数为 ．
③该反应的△H 0（填“＜”、“＞”或“=”）．
（2）某科研单位利用电化学原理用SO2来制备硫酸，装置如图2，含有某种催化剂，电极为多孔的材料，能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触．通入SO2的电极为 极，其电极反应式为 ；
（3）己知：Ksp（AgCl）=1.8×10-10，向50mL 0.018mol/L的AgNO3溶液中加入相同体积0.020mol/L的盐酸，则c（Ag+）= ．此时所得混合溶液的pH= ．
CH4的转化率与温度、压强的关系如图1．
①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示的平均反应速率为
②图1中的p1
③该反应的△H
（2）某科研单位利用电化学原理用SO2来制备硫酸，装置如图2，含有某种催化剂，电极为多孔的材料，能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触．通入SO2的电极为
（3）己知：Ksp（AgCl）=1.8×10-10，向50mL 0.018mol/L的AgNO3溶液中加入相同体积0.020mol/L的盐酸，则c（Ag+）=
考点：产物的百分含量随浓度、时间的变化曲线,原电池和电解池的工作原理,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
专题：基本概念与基本理论
分析：（1）①根据图象判断100℃时甲烷的转化率，根据反应方程式及甲烷的物质的量计算出生成氢气的物质的量，再根据反应速率的表达式计算出用H2表示该反应的平均反应速率；
②转化率与温度、压强图象有三个变量，采用“定一议二”方法判断压强大小；计算平衡状态时各物质的浓度，代入平衡常数表达式计算；
③根据图象中压强不变，温度升高后甲烷的转化率判断该反应的焓变；
（2）本质为SO2与O2反应生成SO3，SO3再与水化合生成硫酸，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，据此进行解答；
（3）依据题干数据计算沉淀后溶液中氯离子浓度，结合Ksp计算溶液中银离子浓度，沉淀后溶液中剩余氢离子浓度，计算溶液pH．
②转化率与温度、压强图象有三个变量，采用“定一议二”方法判断压强大小；计算平衡状态时各物质的浓度，代入平衡常数表达式计算；
③根据图象中压强不变，温度升高后甲烷的转化率判断该反应的焓变；
（2）本质为SO2与O2反应生成SO3，SO3再与水化合生成硫酸，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，据此进行解答；
（3）依据题干数据计算沉淀后溶液中氯离子浓度，结合Ksp计算溶液中银离子浓度，沉淀后溶液中剩余氢离子浓度，计算溶液pH．
解答：
解：（1）将1.0mol CH4和2.0mol H2O （ g ）通入容积固定为10L的反应室，在一定条件下发生反应I，由图象可知100℃甲烷转化率为50%，故参加反应的甲烷为1mol×50%=0.5mol，则：
CH4 （g）+H2O （g）=CO （g）+3H2 （g）
起始量（mol）：1.0 2.0 0 0
变化量（mol）：0.5 0.5 0.5 1.5
平衡量（mol）：0.5 1.5 0.5 1.5
①假设100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示该反应的平均反应速率=
=0.003 mol?L-1?min-1，
故答案为：0.0030mol?L-1?min-1 ；
②通过图表可知当温度相同时，p2→p1时，甲烷的转化率提高，平衡向正向移动，正向为气体系数增大的反应，根据减小压强平衡向系数增大的方向移动可知：p1＜p2；
100℃时反应I的平衡浓度为c（CH4）=0.005mol/L，c（H2O）=0.015mol/L，c（CO）=0.005mol/L，c（H2）=0.015mol/L，
平衡常数为：K=
=2.25×10-4，
故答案为：＜；2.25×10-4；
③当压强为p1时，升高温度，甲烷的转化率提高，平衡向正向移动，说明正反应为吸热反应，△H＞0，
故答案为：＞；
（2）该原电池的本质是：2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，SO2在负极上发生氧化反应电极反应式为：SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+，O2在正极上发生还原反应电极反应式为：O2+4e-+4H+═2H2O；
故答案为：负； SO2-2e-+2H2O=4H++SO42-；
（3）50 ml 0.02mol/L的盐酸中加入50ml 0.018mol/L AgNO3溶液加入后两者浓度分别为
c（Ag+）=
=0.009 （mol/L）
c（Cl-）=
=0.01（mol/L）
Ag+与Cl-是等物质的量反应的，此时Cl-过量，过量浓度c（Cl-）=0.01-0.009=0.001mol/L；
Ksp=c（Ag+）×C（Cl-）=1.8×10-10，
则：c（Ag+）=
=1.8×10-7（mol/L）；
溶液中剩余氢离子浓度=0.01mol/L，
溶液pH=2，
故答案为：1.8×10-7mol/L；2．
CH4 （g）+H2O （g）=CO （g）+3H2 （g）
起始量（mol）：1.0 2.0 0 0
变化量（mol）：0.5 0.5 0.5 1.5
平衡量（mol）：0.5 1.5 0.5 1.5
①假设100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示该反应的平均反应速率=
| ||
| 5min |
故答案为：0.0030mol?L-1?min-1 ；
②通过图表可知当温度相同时，p2→p1时，甲烷的转化率提高，平衡向正向移动，正向为气体系数增大的反应，根据减小压强平衡向系数增大的方向移动可知：p1＜p2；
100℃时反应I的平衡浓度为c（CH4）=0.005mol/L，c（H2O）=0.015mol/L，c（CO）=0.005mol/L，c（H2）=0.015mol/L，
平衡常数为：K=
| 0.005×0.0153 |
| 0.005×0.015 |
故答案为：＜；2.25×10-4；
③当压强为p1时，升高温度，甲烷的转化率提高，平衡向正向移动，说明正反应为吸热反应，△H＞0，
故答案为：＞；
（2）该原电池的本质是：2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，SO2在负极上发生氧化反应电极反应式为：SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+，O2在正极上发生还原反应电极反应式为：O2+4e-+4H+═2H2O；
故答案为：负； SO2-2e-+2H2O=4H++SO42-；
（3）50 ml 0.02mol/L的盐酸中加入50ml 0.018mol/L AgNO3溶液加入后两者浓度分别为
c（Ag+）=
| 0.018 |
| 2 |
c（Cl-）=
| 0.02 |
| 2 |
Ag+与Cl-是等物质的量反应的，此时Cl-过量，过量浓度c（Cl-）=0.01-0.009=0.001mol/L；
Ksp=c（Ag+）×C（Cl-）=1.8×10-10，
则：c（Ag+）=
| 1.8×10-10 |
| 0.001 |
溶液中剩余氢离子浓度=0.01mol/L，
溶液pH=2，
故答案为：1.8×10-7mol/L；2．
点评：本题考查了化学反应速率的计算、化学平衡及其影响、原电池工作原理、难溶物溶解平均及其计算，题目难度中等，试题题量较大，涉及的知识点较多，充分考查了学生对所学知识的掌握情况，试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力．
练习册系列答案
阅读快车系列答案
相关题目
化学与人类生活、社会可持续发展密切相关，下列措施有利于节能减排、保护环境的是（ ）
①加大开发太阳能、水能、风能、地热能等能源力度，减少化石燃料的使用
②使用纤维素和淀粉制成的可降解塑料，减少“白色污染”
③在田间焚烧秸秆，增加草木灰肥料
④采用催化光解设施，将汽车尾气中CO和NOx转化为无害气体．
①加大开发太阳能、水能、风能、地热能等能源力度，减少化石燃料的使用
②使用纤维素和淀粉制成的可降解塑料，减少“白色污染”
③在田间焚烧秸秆，增加草木灰肥料
④采用催化光解设施，将汽车尾气中CO和NOx转化为无害气体．
| A、①②③ | B、②③④ |
| C、①②④ | D、①③④ |
“问题胶囊”事件引发了各方关注和热议，国际食品包装协会秘书长董金狮教授说：“工业明胶中重金属铬的毒性远高于三聚氰胺”．铬是严重的致癌物质，绝不允许含铬废水随意排放．请回答下列问题：
，该反应可用来检验Cr2072-的存在．过氧化铬中铬元素的化合价为
在一个U形管里盛有氯化铜溶液，并插入两块锌片作电极，按如图1连接．某实验室需要用480mL 1mol/L的氢氧化钠溶液，有关配制该溶液的叙述正确的是（ ）
| A、应准确称取NaOH固体19.2g |
| B、定容时仰视读数，所配制的溶液的浓度会偏低 |
| C、为了减少损失，将氢氧化钠固体直接倒入容量瓶，加水溶解 |
| D、摇匀后溶液液面低于刻度线，应补充适量蒸馏水至刻度线 |