Question

SO2、NOx是大气的主要污染物．（1）为减少SO2的排放，常采取的措施有：①将煤转化为清洁气体燃料．已知：

SO2、NOx是大气的主要污染物．（1）为减少SO2的排放，常采取的措施有：①将煤转化为清洁气体燃料．已知：H2（g）+1/2O2（g）=H2O（g）△H=-241.8kJ/molC（s）+1/2O2（g）=CO（g）△H=-110.5kJ/mol写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式______；②含SO2的烟气在大气中会发生下列反应：NO2+SO2?SO3+NO．一定条件下将NO2和SO2以体积比1：2置于固定体积的密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是______．A．体系的压强保持不变B．混合气体的颜色保持不变C．SO3和NO的体积比保持不变D．每消耗amolSO3的同时生成amolNO（2）汽车尾气中NOx和CO的生成及转化为：①已知气缸中生成NO的反应为：N2（g）+O2（g）?2NO（g）△H＞0若1mol空气含有0.8molN2和0.2molO2，1300℃时在密闭容器内反应达到平衡．测得NO为8×10-4mol．计算该温度下的平衡常数K=______．汽车启动后，气缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是______．②汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO：2CO（g）=2C（s）+O2（g）已知该反应的△H＞0，该设想能否实现：______（填“能”或“否”．简述依据：______．③目前，在汽车尾气系统装置中催化转化器可减少CO和NO的污染，使其转化为无污染的气体排放物，其反应的化学反应方程式为2CO+2NO 催化剂 . 2CO2+N22CO+2NO 催化剂 . 2CO2+N2．（3）通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如图：①Pt电极上发生的是______反应（填“氧化”或“还原”）．②写出NiO电极的电极反应式：______．

Answer 1

（1）①H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（g）△H₁=-241.8kJ/mol①
C（s）+

1

2

O₂（g）═CO（g）△H₂=-110.5kJ/mol②
根据盖斯定律②-①得C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H₃=△H₂-△H₁=+131.3kJ/mol，
故答案为：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.3kJ/mol；
②A．反应NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）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，不能说明反应已经处于平衡状态，故A错误；
B．随着反应的进行，NO₂的浓度减小，颜色变浅，当颜色保持不变时说明反应处于平衡状态，故B正确；
C．SO₃和NO都是生成物，比例始终保持1：1，所以当SO₃和NO的体积比保持不变时，无法判断反应是否处于平衡状态，故C错误；
D、每消耗amolSO₃表明逆向进行，同时生成amolNO，表明反应正向进行，说明正逆反应速率相等，故D正确；
故选BD；
（2）①1mol空气中含有0.8mol N₂和0.2mol O₂，1300℃时在含1mol空气的密闭容器内反应达到平衡．测得NO为8×10^-4mol．
              N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）
起始量（mol） 0.8        0.2           0
变化量（mol） 4×10^-4 4×10^-4 8×10^-4
平衡量（mol） 0.8-4×10^-4  0.2-4×10^-4 8×10^-4
反应前后气体物质的量不变，用气体物质的量代替平衡浓度计算平衡常数K=

(8×10?4)2

(0.8?4×10?4)?(0.2?4×10?4)

≈4×10^-6；汽车启动后，气缸燃烧汽油，释放热量，温度越高，反应速率加快，平衡右移，单位时间内NO排放量越大，
故答案为：4×10^-6；温度升高，反应速率加快，平衡右移；
②2CO（g）=2C（s）+O₂（g）已知该反应的△H＞0，反应是焓变增大，熵变减小的反应，△H＞0，△S＜0，则△H-T△S＞0，反应任何温度下都不能自发进行；
故答案为：否；该反应是焓增，熵减的反应，根据△H-T?△S＞0，任何温度下均不能自发进行；
③汽车尾气系统装置中CO和NO反应生成物为氮气和二氧化碳，反应的化学方程式为2CO+2NO

催化剂  .

2CO₂+N₂，
故答案为：2CO+2NO

催化剂  .

2CO₂+N₂；
（3）①装置无外接电源，故为原电池，铂电极上氧气得电子生成氧离子而被还原，
故答案为：还原；
②NiO电极上NO失电子和氧离子反应生成二氧化氮，所以电极反应式为：NO+O^2--2e^-=NO₂，
故答案为：NO+O^2--2e^-=NO₂；