化学
化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。请回答下列问题:(1)已知C(s)+H 2 O(g) CO(g)+H 2 (g),则该反应的平衡常数表达式为                 。(2)已知在一定温度下,C(s)+CO 2 (g)   2CO(g)      &

2019-11-28

化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。请回答下列问题:
(1)已知C(s)+H 2 O(g) CO(g)+H 2 (g),则该反应的平衡常数表达式为                
(2)已知在一定温度下,
C(s)+CO 2 (g)   2CO(g)          △H 1
CO(g)+H 2 O(g)   H 2 (g)+CO 2 (g) △H 2
C(s)+H 2 O(g) CO(g)+H 2 (g)    △H 3
则△H 1 、△H 2 、△H 3 之间的关系是:                              
(3)通过研究不同温度下平衡常数可以解决某些实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应时,会发生如下反应: CO(g)+H 2 O(g) H 2 (g)+CO 2 (g),该反应平衡常数随温度的变化如表所示。
温度/℃
400
500
800
平衡常数K
9.94
9
1
 
则该反应的正反应方向是       反应(填“吸热”或“放热”),在500℃时,若设起始时CO和H 2 O的起始浓度均为0.020mol/L,则CO的平衡转化率为      
(4)从氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NO、NO 2 、N 2 O 4 等。对反应N 2 O 4 (g) 2NO 2 (g)  △H>0在温度为T 1 、T 2 时,平衡体系中NO 2 的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是       

A.A、C两点的反应速率:A>C
B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
D.由状态A到状态B,可以用加热的方法
E.A、C两点的化学平衡常数:A=C
(5)工业上用Na 2 SO 3 吸收尾气中的SO 2 ,再用下图装置电解(惰性电极)NaHSO 3 制取H 2 SO 4 (阴离子交换膜只永许阴离子通过),阳极电极反应式为:                 ,阳极区逸出气体的成分为         (填化学式)。
优质解答
(1)(共2分)    

(2)(共2分) △H 3 =△H 1 +△H 2 或△H 1 =△H 3 ﹣△H 2 或△H 2 =△H 3 ﹣△H 1

(3)(共5分) 放热 (2分)   75% (3分)

(4)(共2分) E  (不能选B,因为压强大过一倍以上时,压缩引起的颜色变化大过移动引起的颜色变化,所以C点比A点颜色深;温度相同,则平衡常数相同)

(5)(共4分)  4OH - - 4e - =2H 2 O+O 2 ↑   (2分)       O 2 、SO (2分)

(说明:阴离子放电顺序S 2- >I - >Br - >Cl - >OH - >含氧酸根(SO 3 2- >SO 4 2- >NO 3 - )>F - ;阳离子放电顺序:Ag + >Hg 2+ >Fe 3+ >Cu 2+ >H + (酸性溶液)>Pb 2+ >Sn 2+ >Fe 2+ >Zn 2+ (>水解产生的H + )>Al 3+ >Mg 2+ >Na + >Ca 2+ >K + ;溶液中电极电位:4OH 4e - =O 2 +2H 2 O  E=﹣0.401 V;SO 3 2- +2OH - =SO 4 2- +H 2 O  E=+0.90V。所以:在阴极是H + 放电,在阳极是OH - 放电不是SO 3 2- ;由于放电速度很快,离子移动速度较慢,阴极区OH - 放电后多出的H + 立即与SO 3 2- 反应放出SO 2 气体,阴极区多出的SO 3 2- 通过阴离子交换膜移动过阳极区补充)




(1)(共2分)    

(2)(共2分) △H 3 =△H 1 +△H 2 或△H 1 =△H 3 ﹣△H 2 或△H 2 =△H 3 ﹣△H 1

(3)(共5分) 放热 (2分)   75% (3分)

(4)(共2分) E  (不能选B,因为压强大过一倍以上时,压缩引起的颜色变化大过移动引起的颜色变化,所以C点比A点颜色深;温度相同,则平衡常数相同)

(5)(共4分)  4OH - - 4e - =2H 2 O+O 2 ↑   (2分)       O 2 、SO (2分)

(说明:阴离子放电顺序S 2- >I - >Br - >Cl - >OH - >含氧酸根(SO 3 2- >SO 4 2- >NO 3 - )>F - ;阳离子放电顺序:Ag + >Hg 2+ >Fe 3+ >Cu 2+ >H + (酸性溶液)>Pb 2+ >Sn 2+ >Fe 2+ >Zn 2+ (>水解产生的H + )>Al 3+ >Mg 2+ >Na + >Ca 2+ >K + ;溶液中电极电位:4OH 4e - =O 2 +2H 2 O  E=﹣0.401 V;SO 3 2- +2OH - =SO 4 2- +H 2 O  E=+0.90V。所以:在阴极是H + 放电,在阳极是OH - 放电不是SO 3 2- ;由于放电速度很快,离子移动速度较慢,阴极区OH - 放电后多出的H + 立即与SO 3 2- 反应放出SO 2 气体,阴极区多出的SO 3 2- 通过阴离子交换膜移动过阳极区补充)




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