Question

2．进入秋冬季节后，郑州市频现雾霾天气，给人们的出行带来极大的不便和危害，人们“谈霾色变”．目前郑州市汽车保有量达230万量，汽车尾气的污染是引起雾霾的主要因素之一，NO和CO是汽车尾气的主要污染物．
（1）一定条件下，NO₂与SO₂反应生成SO₃和NO两种气体：NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）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b
a．体系压强保持不变         b．混合气体颜色保持不变
c．SO₃和NO的体积比保持不变   d．每消耗1molSO₂的同时生成1molNO
（2）某科研机构设计传感器检测CO的含量，其工作原理示意图如图，Pt电极上发生的是还原反应（填“氧化”或“还原”）；写出NiO电极的电极反应式CO-2e^-+O^2-=CO₂
（3）在汽车尾气系统中安装催化转化器可减少CO和NO的污染，用化学方程式表示其原理：2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N₂+CO₂ ．

Answer 1

分析 （1）根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态；
（2）得电子的物质发生还原反应；NiO电极上NO失电子和氧离子反应生成二氧化氮；
（3）在汽车尾气系统中安装催化转化器可将CO和NO转化为氮气和二氧化碳．

解答 解：（1）a．反应前后系数和相等，无论是否达到平衡，体系压强都保持不变，不能用于判断是否达到平衡状态，故错误；
b．混合气体颜色保持不变，说明各组分浓度不变，能说明达到平衡状态，故正确；
c．SO₃和NO的体积比会始终保持不变，不能说明达到平衡状态，故错误；
d．物质的量之比等于化学计量数之比，则每消耗1mol SO₃的同时生成1molNO₂，不能判断是否达到平衡状态，故D错误；
故选b；
（ 2）铂电极上氧气得电子生成氧离子而被还原，NiO电极上CO失电子和氧离子反应生成二氧化碳，所以电极反应式为CO+O^2--2e^-=CO₂，
故答案为：还原；CO-2e^-+O^2-=CO₂；
（3）汽车尾气系统中装置反应的化学方程式为2CO+2NO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$ 2CO₂+N₂，故答案为：2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N₂+CO₂ ．

点评 该题综合考查化学反应原理的基础知识，涉及化学平衡状态的判断、电池原理等，题目难度中等，注意相关知识的积累．