Question

(18分)研究SO2、NOx、CO等氣體的性質(zhì)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)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(yīng)的離子方程式為________________，所得溶液中_________ (填字母編號(hào))。

（2）通過NOx傳感器可監(jiān)測(cè)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(yīng)(填“氧化”或“還原”)；

②甲電極上的電極反應(yīng)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(yīng)：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(yīng)的△H________ 0(填“>”或“<”)。

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

③實(shí)驗(yàn)III中a=______，達(dá)平衡時(shí)實(shí)驗(yàn)II和實(shí)驗(yàn)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(dòng)方向可知乙為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)。

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

（3）①對(duì)比實(shí)驗(yàn)I與實(shí)驗(yàn)II數(shù)據(jù)可知，溫度升高，CO的轉(zhuǎn)化率減小，所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故H < 0。

②根據(jù)表中650℃時(shí)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(shí)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(shí)反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行。

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

考點(diǎn)：本題考查離子濃度比較、原電池原理、化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)平衡。

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

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