题目内容
【题目】氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的重要原因。人们研究了诸多有关氮氧化物的性质，请回答下列问题：
(1)处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx。
K1、K2、K3依次为三个反应的平衡常数，则K3=_____________（用K1、K2表示）
(2)在恒容密闭容器中通入等物质的量的CO和NO，在一定条件下发生反应：
，测得NO的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示：①则该反应的
________0（填“<”“>”或“=”）。
②对于气相反应，用某组分（B）的平衡分压强p（B）代替物质的量浓度c（B）也可表示平衡常数Kp，则该反应的平衡常数表达式Kp=________，如果
，求a点的平衡常数Kp=______
（结果保留3位有效数字，分压=总压×物质的量分数）。
③为探究速率与浓度的关系，该实验中，根据相关实验数据，粗略绘制了2条速率—浓度关系曲线：
和
则：与曲线相对应的是图中曲线_________（填“甲”或“乙”）。当降低反应体系的温度，反应一段时间后，重新达到平衡，
和
相应的平衡点分别为________（填字母）。
(3)①甲池工作时，NO2转变成绿色硝化剂
可循环使用，则石墨Ⅱ附近发生的电极反应式__________________________________________________。
②若用10A的电流电解60min，乙中阴极得到
，则该电解池的电解效率为_________%。（保留小数点后一位。通过一定电量时阴极上实际沉积的金属质量与通过相同电量时理论上应沉积的金属质量之比叫电解效率。法拉第常数为
）
(4)已知
为三元酸，
，
，
。则
水溶液呈______________（填“酸”、“中”、“碱”）性，试通过计算说明判断理由_______________________________________。
【答案】
< 
21.2(MPa)-1 乙 D、H 
80.4 碱 
的水解平衡常数
，
的水解程度大于电离程度，故而显碱性
【解析】
(1 )对已知热化学方程式编号,依据已知的热化学方程式利用盖斯定律运算CH4(g)+ 4NO(g)=2N2(g) +CO2(g)+2H2O(g)，然后根据关系式得到平衡常数的关系进行分析；
(2)①对于气相反应用某组分(B)的平衡压强p (B)代替物质的量浓度c (B)也可表示平衡常数(记作K。) , 平衡常数等于生成物平衡分压幂次方乘积除以反应物平衡分压幂次方乘积得到，结合化学平衡3 段式列式计算，设体积为1L , a点NO转化率为70%，据此计算；
②由三段式得的物质的物质的量分数，带入公式计算可得；
③NO是反应物， CO2是生成物，随反应进行，NO浓度威小， CO2浓度增大，降低反应体系的温度, V正~ c(NO)和v逆~cCO2均减小，该反应为放热反应，平衡向正反应方向移动；
(3)由题给示意图可知，甲电池工作时,通入二氧化氮的一极为燃料电池的负极；(4 )根据Na2HPO4的电离常数和水解常数的相对大小判断Na2HPO4水溶液的酸喊性。
(1) ①
=
②
=
③
=
由盖斯定律得到②
2-①可得③，故对应的三个反应的平衡常数K1、K2、K3之间的关系为K3=；答案：；
(2)①由图可知：NO的平衡转化率与温度升高逐渐减小，所以升高温度平衡逆向移动，该反应
为放热反应， 
<0；
②根据图象分析可知：
起始(mol) 1 1 0 0
转化(mol) 0.7 0.7 0.35 0.7
平衡(mol) 0.3 0.3 0.35 0.7
平衡体总物质的量=0.3 mol +0.3 mol +0.35 mol +0.7 mol=1.65mol，因该反应的平衡常数的表达式Kp=
，若P1=1.65MPa ,用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压物质的量分数，则a点的平衡常数Kp=
≈21.2(MPa)-1，故答宝为：2.12; 答案： < ；；21.2；
③由反应可知：NO是反应物，CO2是生成物。随反应进行，NO浓度减小， CO2浓度增大，则由图可知，与曲线v正~ c(NO)相对应的是图中曲线乙；降低反应体系的温度v正 ~ c(NO)和v逆~ c(CO2)均减小，该反应为放热反应，平衡向正反应方向移动， C(NO)减小、c(CO2)增大，则v正和v逆相应的平衡点分别为D和H，故答案为：乙；D、H；
(3)①由题给示意图可知，甲电池工作时，通入二氧化氮的一极为燃料电池的负极，则石墨Ⅱ作正极得电子发生还原反应，反应的电极反应式。答案：；
②乙中阴极得到
的物质的量为0.3mol，由于每反应产生1molAg，转移1mol电子，则转移的电量为Q=0.3mol96500C/mol=28950C，由于电流强度为10A，电解时间为60min，转移的总电量Q总=10x60*60C=36000C，所以电解池的电解效率=
100%=80.4%；答案：80.4；
(4) HPO42-在水溶液中发生水解反应，水解平衡为HPO42- +H2O= H2PO4 -+OH-， 水解平衡常数Kh=
=
=
=1.610-7，
，所以HPO42-的水解程度大于电高程度，故溶液显碱性，故答案为：碱；的水解程度大于电离程度，故而显碱性。
