Question

【題目】NO、CO、是大氣污染物但又有著重要用途。

已知：

(1)某反應的平衡常數(shù)表達式為，此反應的熱化學方程式為：______。

(2)向絕熱恒容密閉容器中充入等量的NO和CO進行反應，能判斷反應已達到化學平衡狀態(tài)的是______(填序號)。

a.容器中的壓強保持不變 b.

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

e.NO和CO的體積比保持不變

Ⅱ.(3)甲烷轉化為和CO的反應為：

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

A、B、C三點處對應的平衡常數(shù)(、、)，由大到小的順序為______。

②將和按等物質的量混合，一定條件下反應達到平衡，轉化率為50%。則反應前與平衡后，混合氣體的平均相對分子質量之比為______。

Ⅲ.含的煙氣可用溶液吸收。

(4)已知時由,和形成的混合溶液恰好呈中性，此時溶液中離子濃度大小順序為______。(已知時，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式為______(任寫一個)。離子交換膜______(填標號)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)反應的平衡常數(shù)表達式得到反應為2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)，根據(jù)蓋斯定律，將第一和第三個方程式乘以-1，第二個方程式乘以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，壓強不變就是氣體的物質的量不變，該反應是氣體物質的量減小的反應，所以壓強不變可以證明達到平衡狀態(tài)，故a正確；

b.速率比應該等于方程式的系數(shù)比，所以正(CO)=2逆(N2)時才能說明反應達到平衡狀態(tài)，故b錯誤；

c.該反應所有物質都是氣體，所以m總不變，如果平均相對分子質量不變，根據(jù)M=，得到氣體的n總不變，該反應是氣體物質的量減小的反應，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，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，說明反應達平衡，故d正確；

e.開始充入的NO和CO是相等的，反應中兩者按照1：1進行反應，所以容器中兩者恒定相等，故e錯誤。

綜合以上分析，選acd，

故答案為：acd；

(3)①甲烷轉化為CO和H2的反應為化學化學計量數(shù)增大的吸熱反應，增大壓強，平衡向逆反應方向移動，升高溫度，平衡向正反應方向移動，由圖可知，相同溫度時，CH4的平衡轉化率P1大于P2，則壓強大小為P1小于P2；

由圖可知反應溫度的大小順序為：C＞B＞A，則對應的平衡常數(shù)由大到小的順序為KC>KB>KA；

②設起始CH4和H2O(g)的物質的量均為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

反應前混合氣體的總物質的量為2mol，總質量為34g，平均相對分子質量為；平衡后混合氣體的總物質的量為3mol，總質量為34g，平均相對分子質量為，則混合氣體的平均相對分子質量之比為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，此時溶液中離子濃度大小順序為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，右側是電解池的陰極，可以認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得到亞硫酸根離子，左側是電解池的陽極，c為陰離子交換膜，亞硫酸氫根離子透過交換膜進入陽極，在陽極失電子轉化為SO42-，副產物甲為硫酸，所以陽極電極反應式為：HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+，

故答案為：HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+；c。