Question

（2013?资阳模拟）研究NO₂、SO₂、CO等大气污染气体的测量及处理具有重要意义．
（1）一定条件下，NO₂与SO₂反应生成SO₃和NO两种气体．将体积比为3：4的NO₂、SO₂气体置于容积固定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

bd

．（错选不给分）
a．体系压强保持不变            b．混合气体颜色保持不变
c．混合气体的密度保持不变      d．SO₂的质量不再变化
测得上述反应平衡时NO₂与SO₂体积比为1：2，则平衡常数K=

2

．
（2）一种新型熔融盐燃料电池具有高发电效率．现用Li₂CO₃和Na₂CO₃的熔融盐混合物作电解质，一极通CO气体，另一极通O₂和CO₂混合气体，其总反应为：2CO+O₂=2CO₂．则下列说法中正确的是

bc

．（错选不给分）
a．通CO的一极是电池的正极
b．正极发生还原反应
c．负极发生的电极反应是：CO+CO₃^2--2e^-=2CO₂
d．负极发生的电极反应是：O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-
已知：C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol
C（s）+

1

2

O₂（g）=CO（g）△H=-110.5kJ/mol
写出CO的燃烧热的热化学方程式为

CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H=-283kJ/mol

．
（3）工业上常用Na₂CO₃溶液吸收法处理氮的氧化物（以NO和NO₂的混合物为例）．已知：NO不能与Na₂CO₃溶液反应．
NO+NO₂+Na₂CO₃=2NaNO₂+CO₂    2NO₂+Na₂CO₃=NaNO₂+NaNO₃+CO₂
若用足量的Na₂CO₃溶液完全吸收NO和NO₂的混合物，每产生22.4L（标准状况）CO₂（全部逸出）时，吸收液质量就增加44g，则混合气体中NO和NO₂的体积比为

1：7

．

Answer 1

分析：（1）当可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度可以保持恒定；化学平衡常数K=

C(SO3)．C(NO)

C(SO2)．C(NO2)

；
（2）燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，正极上氧化剂得电子发生还原反应；将两个方程式相减即得一氧化碳燃烧方程式；
（3）根据二氧化碳气体体积和溶液质量增加的量列方程组解出一氧化氮和二氧化氮的体积，从而得出其体积之比．

解答：解：（1）二氧化氮和二氧化硫的反应方程式为：NO₂+SO₂?SO₃+NO，
a．无论反应是否达到平衡状态，反应体系内的压强始终不变，所以不能根据“体系压强保持不变”判断反应是否达到平衡状态，故错误；
 b．当反应达到平衡状态时，二氧化氮的浓度不变，所以能根据“混合气体颜色保持不变”判断是否达到平衡状态，故正确；
c．反应前后气体的质量不变，容器的体积不变，所以混合气体的密度始终不变，所以不能根据“混合气体的密度保持不变”判断反应是否达到平衡状态，故错误；    
d．当反应达到平衡状态时，二氧化硫的质量不变，所以能根据“SO₂的质量不再变化”判断反应是否达到平衡状态，故正确；
故选bd；
设原来NO₂、SO₂的体积分别是3L、4L，参加反应的二氧化氮的体积是x，
     NO₂+SO₂?SO₃+NO
开始 3L  4L   0   0
反应 x    x   x   x
平衡（3-x）L（4-x）L xLxL
平衡时NO₂与SO₂体积比为1：2，即（3-x）L：（4-x）L=1：2，x=2，
平衡常数K=

x?x

(3-x)．(4-x)

=

2?2

1?2

=2
故答案为：b d；2； 
（2）该燃料电池中，投放燃料CO的电极是负极，投放氧气的电极是正极，
a．通CO的一极是电池的负极，故错误；
b．正极上氧气得电子发生还原反应，故正确；
c．负极上一氧化碳失电子发生氧化反应，发生的电极反应是：CO+CO₃^2--2e^-=2CO₂，故正确；
d．负极上一氧化碳失电子发生氧化反应，发生的电极反应是：CO+CO₃^2--2e^-=2CO₂，故错误；
故选b c；
C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol①
C（s）+

1

2

O₂（g）=CO（g）△H=-110.5kJ/mol②
将方程式①-②得CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H=-283 kJ/mol，
故答案为：bc；CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H=-283 kJ/mol；
 （3）设NO的物质的量是x，NO₂的物质的量是y，根据一氧化氮和二氧化氮分别得到的二氧化碳的物质的量及溶液质量增加的量列方程组为：

x+ y-x 2 = 22.4 22.4 32x+24(y-x)=44

，解得

x= 1 4 y= 7 4

即一氧化氮和二氧化氮的物质的量之比=

1

4

mol：

7

4

mol=1：7，相同条件下，物质的量之比等于其体积之比，所以一氧化氮和二氧化氮的体积之比是1：7，
故答案为：1：7．

点评：本题考查了化学平衡状态的判断、原电池原理、热化学方程式等知识点，平衡平衡状态的判断、电化学、热化学是高考的热点，燃料电池中电极反应式的书写是学习的难点，注意电极反应式的书写要结合电解质溶液的酸碱性．