Question

(18分)研究SO2、NOx、CO等氣體的性質(zhì)對工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護具有重要意義。

（1）相同物質(zhì)的量的SO2與NH3溶于水發(fā)生反應的離子方程式為________________，所得溶液中_________ (填字母編號)。

（2）通過NOx傳感器可監(jiān)測大氣中NOx的含量，其工作原理如圖所示，甲、乙兩電極均Pt電極，電解質(zhì)為熔融氧化物。

①乙電極上發(fā)生的是_________反應(填“氧化”或“還原”)；

②甲電極上的電極反應式為___________________。

（3）將不同物質(zhì)的量的H2O(g)和 CO分別通入體積為2L的恒容密閉容器中，發(fā)生反應：H2O(g)+CO（g）CO2(g)+H2(g) △H，得到如下數(shù)據(jù)：

①由表中數(shù)據(jù)可知該反應的△H________ 0(填“>”或“<”)。

②650℃時，若在此容器中開始充入2mol H2O(g)、lmol CO、1 mol CO2和2 molH2，則反應在開始時_________進行(填“正向”或“逆向”)。

③實驗III中a=______，達平衡時實驗II和實驗III中H2O(g)的轉(zhuǎn)化率的大小關(guān)系為：(填“>”、“<”或“=”)。

Answer 1

（18分）

（1）SO2＋NH3＋H2O===NH4+＋HSO3－（3分） BD（3分）

（2）①還原（2分）

②NO－2e－＋O2－===NO2（2分）

（3）①＜ （2分） ②正向（2分）

③ 0.6 （2分） ＞（2分）

【解析】

試題分析：（1）相同物質(zhì)的量的SO2與NH3溶于水生成NH4HSO3，所以離子方程式為：SO2＋NH3＋H2O===NH4+＋HSO3－；根據(jù)電荷守恒可得：c(H+)+c(NH4+)=c(OH)+c(HSO3)+2c(SO32)，所以c(H+)—c(OH)= +c(HSO3)+2c(SO32)—c(NH4+)，根據(jù)物料守恒可得：c(NH4+)+c(NH3H2O)=c(HSO3)+c(H2SO3)+c(SO32)，與電荷守恒式相減可得：c(H+)—c(OH)=c(SO32)+c(NH3H2O)—c(H2SO3)，故答案為BD。

（2）①根據(jù)O22移動方向可知乙為原電池的正極，發(fā)生還原反應。

②根據(jù)示意圖可知NO在甲電極上與O2反應生成NO2，電極方程式為：NO－2e－＋O2－===NO2。

（3）①對比實驗I與實驗II數(shù)據(jù)可知，溫度升高，CO的轉(zhuǎn)化率減小，所以正反應為放熱反應，故H < 0。

②根據(jù)表中650℃時數(shù)據(jù)可知：H2O(g)+CO（g）CO2(g)+H2(g)

初始濃度（molL1） 1 2 0 0

轉(zhuǎn)化濃度（molL1） 0.8 0.8 0.8 0.8

平衡濃度（molL1） 0.2 1.2 0.8 0.8

則650℃時平衡常數(shù)K=0.8×0.8/(0.2×1.2)=2.67，充入2mol H2O(g)、lmol CO、1 mol CO2和2 molH2，濃度商Q==0.5×1/(1×0.5)=1 < K，所以開始時反應向正反應方向進行。

③根據(jù)表中反應II的數(shù)據(jù)，CO、H2O的轉(zhuǎn)化量為0.4mol，則反應III的轉(zhuǎn)化量也是0.4mol，所以平衡時a=1mol—0.4mol=0.6mol；實驗II中H2O的初始量為1mol、CO的初始量為2mol，實驗III中H2O的初始量為2mol、CO的初始量為1mol，所以實驗IIH2O的轉(zhuǎn)化率大于實驗III。

考點：本題考查離子濃度比較、原電池原理、化學平衡常數(shù)、化學平衡。

考點分析： 考點1：電化學基礎(chǔ) 考點2：化學平衡狀態(tài)及移動 考點3：鹽類水解 試題屬性

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