题目内容

研究NO₂、SO₂、CO等大气污染气体的处理及利用的方法具有重要意义．
（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1：2的NO₂、SO₂气体置于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（填字母）．
a．体系压强保持不变　b．混合气体颜色保持不变　c．体系中SO₃的体积分数保持不变　d．每消耗1mol SO₂的同时生成1mol NO测得上述反应平衡时NO₂与SO₂体积比为1：6，则平衡常数K=．
（2）新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是采用氨水吸收烟气中的SO₂，再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应．该技术的优点除了能回收利用SO₂外，还能得到一种复合肥料，该复合肥料可能的化学式为（写出一种即可）．
（3）如图是MCFC燃料电池，它是以水煤气（CO、H₂）为燃料，一定比例Li₂CO₃和Na₂CO₃低熔混合物为电解质．A为电池的（填“正”或“负”）极，写出B极电极反应式：．
（4）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
①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．
②用Na₂CO₃溶液吸收法处理氮的氧化物存在的缺点是__．

解：（1）a．随反应进行，气体的物质的量不变，压强不变，体系压强保持不变，不能说明到达平衡状态，故a错误；
b．混合气体颜色保持不变，说明二氧化氮的浓度不变，说明到达平衡状态，故b正确；
c．随反应进行NO和O₂的物质的量之比发生变化，NO和O₂的物质的量之比保持不变，说明到达平衡状态，故c正确；
d．每消耗1mol SO₂的同时生成1mol NO都表示正反应速率，反应自始至终都按此比例进行，故d错误．
故选：bc．
NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）
起始物质的体积 a 2a 0 0
转化物质的体积 x x x x
平衡物质的体积 a-x 2a-x x x
平衡时NO₂与SO₂体积比为1：6，即（1a-x）：（2a-x）=1：6，故x= $\text{[math]}$ a，故平衡常数K= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ ≈2.67，
故答案为：2.67；
（2）氨气是碱性气体，可以和磷酸反应生成盐，产生的盐随着酸的磷酸的量的多少而不同，可以产生磷酸铵，磷酸氢铵或是磷酸二氢铵，故答案为：（NH₄）₃PO₄（或（NH₄）₂HPO₄或NH₄H₂PO₄）；
（3）碳酸盐燃料电池中通氧气的电极一定为正极，通入燃料的电极一定为负极，氧气在该电极上发生还原反应，故答案为：负；2CO₂+O₂+4e^-=2CO₃^2-；
（4）①设NO的物质的量是x，NO₂的物质的量是y，则
x+ $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ mol；
32x+24（y-x）=44
解得：x= $\text{[math]}$ ，y= $\text{[math]}$ ；即一氧化氮和二氧化氮的物质的量之比 $\text{[math]}$ ： $\text{[math]}$ =1：7，所以相同条件下，一氧化氮和二氧化氮的体积之比是1：7，故答案为：1：7．
②NO不能与Na₂CO₃溶液反应，所以对于含NO较多混合气体无法完全吸收，故答案为：含NO较多混合气体无法完全吸收；
分析：（1）a．随反应：NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）的进行，气体的总的物质的量不变，压强不变．
b．混合气体颜色保持不变，说明二氧化氮的浓度不变．
c．随反应进行NO和O₂的物质的量之比发生变化．
d．每消耗1mol SO₂的同时生成1mol NO都表示正反应速率．
据三段式求出各物质的浓度以及化学平衡常数表达式计算化学平衡常数；
（2）氨气是碱性气体，可以和酸反应生成盐；
（3）碳酸盐燃料电池中通氧气的电极一定为正极，通入燃料的电极一定为负极，氧气在该电极上发生还原反应；
（4）①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；
②根据过多的NO不能与Na₂CO₃溶液反应；
点评：本题主要考查平衡状态判断、平衡常数、电极反应以及化学计算，注意平时知识的积累以及灵活应用是解题的关键，难度不大．

物质	CO	H₂	CH₃OH
浓度（mol?L^-1）	0.9	1.0	0.6

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