【考点】化学平衡状态的判断；用盖斯定律进行有关反应热的计算；用化学平衡常数进行计算；转化率随温度、压强的变化曲线；氮的氧化物的性质及其对环境的影响．菁优网版权所有

【分析】（1）根据物质与水的反应物与生成物来书写化学反应方程式，再利用氧化还原反应中电子转移计算，然后来计算标准状况下气体的体积；

（2）利用盖斯定律来计算反应热，利用化学平衡的特征“等”、“定”来判定化学平衡，利用三段法计算平衡时的浓度来计算化学平衡常数；

（3）利用化学平衡的影响因素和工业生产的关系来分析．

【解答】解：（1）NO2与H2O反应的方程式为：3NO2+H2O═2HNO3+NO；6NO2+8NH3═7N2+12H2O，当反应中有1 mol NO2参加反应时，共转移了4 mol电子，故转移1.2mol电子时，消耗的NO2为1.2÷4×22.4L=6.72L．

（2）根据盖斯定律，将第二个方程式颠倒过来，与第一个方程式相加得：2NO2+2SO2═2SO3+2NO，△H=﹣83.6 kJ•mol﹣1，故NO2+SO2⇌SO3+NO，△H=﹣41.8 kJ•mol﹣1；本反应是反应前后气体分子数不变的反应，故体系的压强保持不变，故a不能说明反应已达到平衡状态；随着反应的进行，NO2的浓度减小，颜色变浅，故b可以说明反应已达平衡；SO3和NO都是生成物，比例保持1：1，故c不能作为平衡状态的判断依据；d中所述的两个速率都是逆反应速率，不能作为平衡状态的判断依据．

NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）

起始物质的体积 1a 2a 0 0

转化物质的体积 x x x x

平衡物质的体积 1a﹣x 2a﹣x x x

则（1a﹣x）：（2a﹣x）=1：6，故x=a，故平衡常数为=x2/（1a﹣x）（2a﹣x）=8/3．

（3）由图可知，温度升高，CO的转化率降低，平衡向逆反应方向移动，故逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，△H＜0；压强大，有利于加快反应速率，有利于使平衡正向移动，但压强过大，需要的动力大，对设备的要求也高，故选择250℃、1.3×104kPa左右的条件．因为在250℃、压强为1.3×104 kPa时，CO的转化率已较大，再增大压强，CO的转化率变化不大，没有必要再增大压强．

故答案为：（1）3NO2+H2O=2HNO3+NO；6.72

（2）﹣41.8；b；2.67或8/3

（3）＜；在1.3×104kPa下，CO的转化率已较高，再增大压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加得不偿失．

【点评】该题将元素化合物与能量变化、化学平衡等知识柔和在一起进行考察，充分体现了高考的综合性，看似综合性较强的问题，只要细细分析，还是能各个突破的．第（3）容易出错，需认真分析图象，得出正确结论．

9．（14分）（2011•山东）科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物．

（1）实验室用无水乙醇处理少量残留的金属钠，化学方程式为2CH3CH2OH+2Na=2CH3CH2ONa+H2↑．要清洗附着在试管壁上的硫，可用的试剂是CS2[或（热）NaOH溶液]．

（2）如图为钠硫高能电池的结构示意图．该电池的工作温度为200℃左右，电池反应为

2Na+xS=Na2Sx，正极的电极反应式为xS+2e﹣=Sx2﹣（或2Na++xS+2e﹣=Na2Sx）．M（由Na2O和Al2O3制得）的两个作用是离子导电（导电或电解质）和隔离钠与硫．与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池4.5倍（铅的相对原子质量是207）．

（3）Na2S溶液中离子浓度由大到小的顺序为c（Na+）＞c（S2﹣）＞c（OH﹣）＞c（HS﹣）＞c（H+），向该溶液中加入少量固体CuSO4，溶液pH减小（填“增大”、“减小”或“不变”）． Na2S溶液长期放置有硫析出，是因为2S2﹣+O2+2H2O=2S↓+4OH﹣（用离子方程式表示）．

【考点】常见金属元素的单质及其化合物的综合应用；原电池和电解池的工作原理；电极反应和电池反应方程式；盐类水解的应用；钠的化学性质．菁优网版权所有

【专题】开放题；盐类的水解专题；电化学专题．

【分析】（1）根据乙醇能和钠反应的性质以及硫在二硫化碳中的溶解性知识来回答；

（2）原电池正极发生得电子的还原反应，结合原电池的构成条件和题意实际情况来分析M的作用，根据铅蓄电池的工作原理和钠硫高能电池的工作原理来回答；

（3）根据盐的电离和离子的水解知识来比较离子浓度大小，根据加入硫酸铜后所发生的反应情况来判断pH的变化，根据硫离子的强还原性来回答．

【解答】解：（1）乙醇能和钠反应，方程式为：2CH3CH2OH+2Na=2CH3CH2ONa+H2↑，硫极易溶于二硫化碳，微溶于酒精，不溶于水，还能和热的氢氧化钠溶液反应，故答案为：2CH3CH2OH+2Na=2CH3CH2ONa+H2↑；CS2[或（热）NaOH溶液]；

（2）原电池正极发生得电子的还原反应，在反应2Na+xS=Na2Sx中，硫单质得电子，故正极反应为：xS+2e﹣=Sx2﹣（或2Na++xS+2e﹣=Na2Sx），M作为电解质的同时又将钠和硫隔开，与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质铅和钠时，铅成为铅离子时转移电子的物质的量是钠成为钠离子时转移的电子的物质的量的4.5倍，即钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池4.5倍，故答案为：xS+2e﹣=Sx2﹣（或2Na++xS+2e﹣=Na2Sx）、离子导电（导电或电解质）和隔离钠与硫、4.5；

（3）硫化钠电离出的离子有钠离子和硫离子，理论上钠离子浓度是硫离子的2倍，故c（Na+）＞c（S2﹣），但少量的硫离子水解，第一步水解强于第二步，两步水解均生成氢氧根，故c（S2﹣）＞c（OH﹣）＞c（HS﹣），溶液显碱性，故氢离子浓度最小，加硫酸铜后，溶液由碱性硫化钠溶液变为中性硫酸钠溶液，故pH 减小，故答案为：c（Na+）＞c（S2﹣）＞c（OH﹣）＞c（HS﹣）＞c（H+）；减小；

（4）硫离子有很强还原性，很容易被空气氧化，反应方程式为：2S2﹣+O2+2H2O=2S↓+4OH﹣，故答案为：2S2﹣+O2+2H2O=2S↓+4OH﹣．

【点评】本题是一道开放性的题目，同时即考查了有机物知识、电化学知识还考查了溶液的水解和电离知识，难度很大．

10．（14分）（2011•山东）实验室以含有Ca2+、Mg2+、Cl﹣、SO42﹣、Br﹣等离子的卤水为主要原料制备无水CaCl2和Br2，流程如下：

（1）操作Ⅰ使用的试剂是四氯化碳，所用的主要仪器名称是分液漏斗．

（2）加入溶液W的目的是除去溶液中SO42﹣．用CaO调节溶液Y的pH，可以除去Mg2+．由表中数据可知，理论上可选择的pH最大范围是11.0≤pH＜12.2．酸化溶液Z时，使用的试剂为盐酸．

开始沉淀时的pH沉淀完全时的pH

Mg2+9.611.0

Ca2+12.2c（OH﹣）=1.8mol•L﹣1

（3）实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集气体，下列装置中合理的是b、d．