题目内容
（2013?泰安三模）SO2、NO、NO2、CO都是污染大气的有害气体，对其进行回收利用是节能减排的重要课题．（1）上述四种气体中直接排入空气时会引起酸雨的有
NO、NO2、SO2
NO、NO2、SO2
（填化学式）．（2）已知：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-196.6kJ?mol-1；
2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）△H=-113.0kJ?mol-1．
①反应：NO2（g）+SO2（g）?SO3（g）+NO（g）的△H=
-41.8
-41.8
kJ?mol-1．②一定条件下，将NO2与SO2以体积比1：1置于恒温恒容的密闭容器中发生反应：NO2（g）+SO2（g）?SO3（g）+NO（g），下列不能说明反应达到平衡状态的是
ad
ad
（填字母）．a．体系压强保持不变
b．混合气体的颜色保持不变
c．NO的物质的量保持不变
d．每生成1molSO3的同时消耗1molNO2
（3）CO可用于合成甲醇，其反应的化学方程式为CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．在一容积可变的密闭容器中充有10molCO与20molH2，在催化剂作用下发生反应生成甲醇．CO的平衡转化率（α）与温度（T）、压强（p）的关系如图1所示．
①上述合成甲醇的反应为
放热
放热
（填“放热”或“吸热”）反应．②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为
KA=KB＞KC
KA=KB＞KC
．③若达到平衡状态A时，容器的体积为10L，则在平衡状态B时容器的体积为
2
2
L．（4）某研究小组设计了如图2所示的甲醇燃料电池装置．
①该电池工作时，OH-向
b
b
（填“a”或“b”）极移动．②电池工作一段时间后，测得溶液的pH减小，则该电池总反应的离子方程式为
2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O；
2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O；
．分析：（1）能引起酸雨的气体是氮氧化物和二氧化硫；
（2）①根据盖斯定律解答；
②a．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的物质的量保持不变；
d．每生成1molSO3的同时消耗1molNO2都表示正反应速率．
（3）根据温度和CO的转化率确定反应热；
②温度不变，化学平衡常数不变，温度升高平衡向吸热的方向移动，平衡常数变化；
③根据CO的转化率求出平衡常数，再根据A、B两点的平衡常数相同求出容器的体积；
（4）①燃料电池中，负极上投放燃料，正极上投放氧化剂，a电极上投放氧气，氧气得电子和氢离子反应生成水，原电池放电时，OH-向负极b极移动；
②碱性甲醇燃料电池中，负极发生氧化反应，电极反应式为：CH3OH-6e-+8OH-+=CO32-+6H2O，正极发生还原反应，电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，该电池工作时，溶液中的OH-向负极移动，以此书写总反应式．
（2）①根据盖斯定律解答；
②a．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的物质的量保持不变；
d．每生成1molSO3的同时消耗1molNO2都表示正反应速率．
（3）根据温度和CO的转化率确定反应热；
②温度不变，化学平衡常数不变，温度升高平衡向吸热的方向移动，平衡常数变化；
③根据CO的转化率求出平衡常数，再根据A、B两点的平衡常数相同求出容器的体积；
（4）①燃料电池中，负极上投放燃料，正极上投放氧化剂，a电极上投放氧气，氧气得电子和氢离子反应生成水，原电池放电时，OH-向负极b极移动；
②碱性甲醇燃料电池中，负极发生氧化反应，电极反应式为：CH3OH-6e-+8OH-+=CO32-+6H2O，正极发生还原反应，电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，该电池工作时，溶液中的OH-向负极移动，以此书写总反应式．
解答：解：（1）能引起酸雨的气体是氮氧化物和二氧化硫，故答案为：NO、NO2、SO2；
（2）①2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-196.6kJ?mol-1①
2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）△H=-113.0kJ?mol-1 ②
将方程式
得：NO2（g）+SO2（g）?SO3（g）+NO（g）△H=
=-41.8kJ/mol，
故答案为：-41.8；
②a．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的物质的量保持不变，说明到达平衡状态，故c正确；
d．每生成1molSO3的同时消耗1molNO2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：ad；
（3）①据图象可知，温度升高平衡逆向移动，即逆反应方向为吸热，所以正反应方向为放热；故答案为：放热；
②因B点与A点温度相同，K不变，对于上述反应温度升高平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，所以A、B、C三点的平衡常数KA=KB＞KC，故答案为：KA=KB＞KC；
③T1时，A点对应的α=0.5，据平衡常数表达式可得K=1．因B点与A点温度相同，K不变，
CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．
起始（mol） 10 20 0
转化（mol） 8 16 8
平衡（mol） 2 4 8
则K=
=
=1，解得：V=2L，
故答案为：2；
（4）①燃料电池中，负极上投放燃料，正极上投放氧化剂，a电极上投放氧气，氧气得电子和氢离子反应生成水，原电池放电时，OH-向负极b极移动，故答案为：b；
②碱性甲醇燃料电池中，负极发生氧化反应，电极反应式为：CH3OH-6e-+8OH-+=CO32-+6H2O，正极发生还原反应，电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，该电池工作时，溶液中的OH-向负极移动，则总反应式为：2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O，
故答案为：2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O．
（2）①2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-196.6kJ?mol-1①
2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）△H=-113.0kJ?mol-1 ②
将方程式
| ①-② |
| 2 |
| -196.6kJ?mol-1-(-113.0kJ?mol-1) |
| 2 |
故答案为：-41.8；
②a．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的物质的量保持不变，说明到达平衡状态，故c正确；
d．每生成1molSO3的同时消耗1molNO2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：ad；
（3）①据图象可知，温度升高平衡逆向移动，即逆反应方向为吸热，所以正反应方向为放热；故答案为：放热；
②因B点与A点温度相同，K不变，对于上述反应温度升高平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，所以A、B、C三点的平衡常数KA=KB＞KC，故答案为：KA=KB＞KC；
③T1时，A点对应的α=0.5，据平衡常数表达式可得K=1．因B点与A点温度相同，K不变，
CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．
起始（mol） 10 20 0
转化（mol） 8 16 8
平衡（mol） 2 4 8
则K=
| C(CH3OH) |
| C2(H2)C(CO) |
| ||||
|
故答案为：2；
（4）①燃料电池中，负极上投放燃料，正极上投放氧化剂，a电极上投放氧气，氧气得电子和氢离子反应生成水，原电池放电时，OH-向负极b极移动，故答案为：b；
②碱性甲醇燃料电池中，负极发生氧化反应，电极反应式为：CH3OH-6e-+8OH-+=CO32-+6H2O，正极发生还原反应，电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，该电池工作时，溶液中的OH-向负极移动，则总反应式为：2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O，
故答案为：2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O．
点评：本题考查较为综合，涉及反应热、电化学等问题，题目难度较大，学习中注意相关解答方法的积累．
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