题目内容
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）+H2O（g）?CO（g）+H2（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）+CO2（g）?2CO（g）△H1
CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）△H2
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H3
则△H1、△H2、△H3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）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g），该反应平衡常数随温度的变化如表所示．
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H2O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、NO2、N2O4等．对反应N2O4（g）?2NO2（g）△H＞0在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图1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Na2SO3吸收尾气中的SO2，再用图2装置电解（惰性电极）NaHSO3制取H2SO4（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）．
（1）已知C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（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）+CO2（g）?2CO（g）△H1
CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）△H2
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H3
则△H1、△H2、△H3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）+H2O（g）?H2（g）+CO2（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 |
（4）从氨催化氧化可以制硝酸，此过程中涉及氮氧化物，如NO、NO2、N2O4等．对反应N2O4（g）?2NO2（g）△H＞0在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图1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Na2SO3吸收尾气中的SO2，再用图2装置电解（惰性电极）NaHSO3制取H2SO4（阴离子交换膜只永许阴离子通过），阳极电极反应式为：
考点：用盖斯定律进行有关反应热的计算,产物的百分含量随浓度、时间的变化曲线,化学平衡的计算,电解原理
专题：基本概念与基本理论
分析：（1）平衡常数表达式书写注意，不用固态和纯液体；
（2）根据盖斯定律解答；
（3）根据温度变化平衡常数的变化判断温度对化学平衡移动的影响，进而判断反应热，利用三段式法计算转化率；
（4）从平衡移动的角度分析各物理量的变化
（5）根据电解原理解答．阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，以此书写电极反应式．
（2）根据盖斯定律解答；
（3）根据温度变化平衡常数的变化判断温度对化学平衡移动的影响，进而判断反应热，利用三段式法计算转化率；
（4）从平衡移动的角度分析各物理量的变化
（5）根据电解原理解答．阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，以此书写电极反应式．
解答：
解：（1）反应C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）中C为固体，所以其平衡常数表达式为：K=
，
故答案为：K=
；
（2）可知：
①C（s）+CO2（g）?2CO（g）△H1
②CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）△H2
③C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H3
据盖斯定律：①+②=③，
故答案为：△H3=△H1+△H2或△H1=△H3-△H2或△H2=△H3-△H1；
（3）由表中数据可知，随着温度的升高，平衡常数减小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，说明正反应为f放热反应，设转化的CO浓度为x，
CO（g）+H2O（g）
H2（g）+CO2（g），
起始（mol/L） 0.020 0.020 0 0
转化（mol/L） x x x x
平衡（mol/L）（0.02-x）（0.02-x） x x
则有：
=9
解之得：x=0.015mol/L，
所以转化率为：
×100%=75%，
故答案为：放热；75%；
（4）对反应N2O4（g）
2NO2（g），△H＞0，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图2所示．则
A、A、C两点温度相同，A点压强小于C点的压强，压强越大，反应速率越大，则反应速率：A＜C，故A错误；
B、一方面，增大压强，N2O4和NO2的浓度都增加，另一方面，该反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，NO2百分含量降低，但平衡的移动不能抵消浓度的增加，所以NO2浓度增大，相对于A点，C点颜色变深，故B错误；
C、B、C两点二氧化氮的体积分数相同，则混合气体的平均相对分子质量相同，故C错误；
D、A、B两点压强相同，该反应是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，则二氧化氮的体积分数增大，故D错误；
E、A、C两点温度相同，化学平衡常数相同，故E正确．
故答案为：E；
（5）电解NaHSO3溶液制取H2SO4，阴极是氢离子放电，由于含氧酸根的还原性比氢氧根离子强，因此阳极是亚硫酸氢根离子放电，部分亚硫酸氢根离子会和氢离子反应生成二氧化硫气体．
故答案为：HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+；O2、SO2．
| c(CO)×c(H2) |
| c(H2O) |
故答案为：K=
| c(CO)×c(H2) |
| c(H2O) |
（2）可知：
①C（s）+CO2（g）?2CO（g）△H1
②CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）△H2
③C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H3
据盖斯定律：①+②=③，
故答案为：△H3=△H1+△H2或△H1=△H3-△H2或△H2=△H3-△H1；
（3）由表中数据可知，随着温度的升高，平衡常数减小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，说明正反应为f放热反应，设转化的CO浓度为x，
CO（g）+H2O（g）
H2（g）+CO2（g），起始（mol/L） 0.020 0.020 0 0
转化（mol/L） x x x x
平衡（mol/L）（0.02-x）（0.02-x） x x
则有：
| x×x |
| (0.02-x)×(0.02-x) |
解之得：x=0.015mol/L，
所以转化率为：
| 0.015mol/L |
| 0.02mol/L |
故答案为：放热；75%；
（4）对反应N2O4（g）
2NO2（g），△H＞0，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图2所示．则A、A、C两点温度相同，A点压强小于C点的压强，压强越大，反应速率越大，则反应速率：A＜C，故A错误；
B、一方面，增大压强，N2O4和NO2的浓度都增加，另一方面，该反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，NO2百分含量降低，但平衡的移动不能抵消浓度的增加，所以NO2浓度增大，相对于A点，C点颜色变深，故B错误；
C、B、C两点二氧化氮的体积分数相同，则混合气体的平均相对分子质量相同，故C错误；
D、A、B两点压强相同，该反应是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，则二氧化氮的体积分数增大，故D错误；
E、A、C两点温度相同，化学平衡常数相同，故E正确．
故答案为：E；
（5）电解NaHSO3溶液制取H2SO4，阴极是氢离子放电，由于含氧酸根的还原性比氢氧根离子强，因此阳极是亚硫酸氢根离子放电，部分亚硫酸氢根离子会和氢离子反应生成二氧化硫气体．
故答案为：HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+；O2、SO2．
点评：本题考查较为综合，涉及知识点较多，难度较大，易错点为（5）．
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