Question

【題目】NO、CO、是大氣污染物但又有著重要用途。

已知：

(1)某反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為，此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：______。

(2)向絕熱恒容密閉容器中充入等量的NO和CO進(jìn)行反應(yīng)，能判斷反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是______(填序號(hào))。

a.容器中的壓強(qiáng)保持不變 b.

c.氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持34.2不變 d.該反應(yīng)平衡常數(shù)保持不變

e.NO和CO的體積比保持不變

Ⅱ.(3)甲烷轉(zhuǎn)化為和CO的反應(yīng)為：

①一定條件下，的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。則______(填“<”“>”或“=”)；

A、B、C三點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)(、、)，由大到小的順序?yàn)?/span>______。

②將和按等物質(zhì)的量混合，一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡，轉(zhuǎn)化率為50%。則反應(yīng)前與平衡后，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量之比為______。

Ⅲ.含的煙氣可用溶液吸收。

(4)已知時(shí)由,和形成的混合溶液恰好呈中性，此時(shí)溶液中離子濃度大小順序?yàn)?/span>______。(已知時(shí)，的電離平衡常數(shù)，)

(5)可將吸收液送至電解槽再生后循環(huán)使用。再生電解槽如圖所示。a電極上含硫微粒放電的反應(yīng)式為______(任寫(xiě)一個(gè))。離子交換膜______(填標(biāo)號(hào))為陰離子交換膜。

Answer 1

【答案】2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) H=-746.5kJ/mol acd < KC>KB>KA 3:2 c(Na+)>(SO32-)>c(HSO3-)> c(H+)=c(OH-) HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+ c

【解析】

(1)根據(jù)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式得到反應(yīng)為2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)，根據(jù)蓋斯定律，將第一和第三個(gè)方程式乘以-1，第二個(gè)方程式乘以2，相加得到：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-746.5kJ/mol，

故答案為：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-746.5kJ/mol，

(2) a.恒容下，壓強(qiáng)不變就是氣體的物質(zhì)的量不變，該反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，所以壓強(qiáng)不變可以證明達(dá)到平衡狀態(tài)，故a正確；

b.速率比應(yīng)該等于方程式的系數(shù)比，所以正(CO)=2逆(N2)時(shí)才能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故b錯(cuò)誤；

c.該反應(yīng)所有物質(zhì)都是氣體，所以m總不變，如果平均相對(duì)分子質(zhì)量不變，根據(jù)M=，得到氣體的n總不變，該反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，所以n總不變是平衡狀態(tài)，故c正確；

d.平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，平衡常數(shù)不變就是溫度不變，該容器絕熱，如果吸熱或放熱溫度一定變化，現(xiàn)在溫度不變，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)平衡，故d正確；

e.開(kāi)始充入的NO和CO是相等的，反應(yīng)中兩者按照1：1進(jìn)行反應(yīng)，所以容器中兩者恒定相等，故e錯(cuò)誤。

綜合以上分析，選acd，

故答案為：acd；

(3)①甲烷轉(zhuǎn)化為CO和H2的反應(yīng)為化學(xué)化學(xué)計(jì)量數(shù)增大的吸熱反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，由圖可知，相同溫度時(shí)，CH4的平衡轉(zhuǎn)化率P1大于P2，則壓強(qiáng)大小為P1小于P2；

由圖可知反應(yīng)溫度的大小順序?yàn)椋?/span>C＞B＞A，則對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)由大到小的順序?yàn)?/span>KC>KB>KA；

②設(shè)起始CH4和H2O(g)的物質(zhì)的量均為1mol，由題給數(shù)據(jù)建立如下三段式：

CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)

起始量（mol） 1 1 0 0

轉(zhuǎn)化量（mol） 1×50% 1×50% 1×50% 3×50%

平衡量（mol） 0.5 0.5 0.5 1.5

反應(yīng)前混合氣體的總物質(zhì)的量為2mol，總質(zhì)量為34g，平均相對(duì)分子質(zhì)量為；平衡后混合氣體的總物質(zhì)的量為3mol，總質(zhì)量為34g，平均相對(duì)分子質(zhì)量為，則混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量之比為3:2，

故答案為：<；KC>KB>KA；3:2；

(4)根據(jù)溶液呈中性，c(H+)=c(OH-)=110-7mol/L；溶液中存在HSO3-H++SO32-，則Ka2==2.010-7，則c(SO32-)=2c(HSO3-)，即(SO32-)>c(HSO3-)；溶液中還存在電荷守恒關(guān)系：c(Na+)+c(H+)=2(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)，由于c(H+)=c(OH-)，所以c(Na+)=2(SO32-)+c(HSO3-)，因此c(Na+)>(SO32-)，綜合以上分析，此時(shí)溶液中離子濃度大小順序?yàn)?/span>c(Na+)>(SO32-)>c(HSO3-)> c(H+)=c(OH-)，

故答案為：c(Na+)>(SO32-)>c(HSO3-)> c(H+)=c(OH-)；

(5)用亞硫酸鈉溶液吸收二氧化硫應(yīng)該得到亞硫酸氫鈉溶液，將亞硫酸氫鈉溶液（pH=6的吸收液）加入電解槽中。由圖可知，右側(cè)是電解池的陰極，可以認(rèn)為是水電離的氫離子得電子生成氫氣，剩余的氫氧根離子與亞硫酸氫根離子反應(yīng)得到亞硫酸根離子，左側(cè)是電解池的陽(yáng)極，c為陰離子交換膜，亞硫酸氫根離子透過(guò)交換膜進(jìn)入陽(yáng)極，在陽(yáng)極失電子轉(zhuǎn)化為SO42-，副產(chǎn)物甲為硫酸，所以陽(yáng)極電極反應(yīng)式為：HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+，

故答案為：HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+；c。