题目内容
2013年以来全国各地都遭遇“十面霾伏”．其中，二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物是雾霾的主要组成成分．综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容．
（1）SO2催化氧化生成SO3：2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）△H=-196.0kJ?mol-1．SO2的平衡转化率与温度、压强的关系如图甲所示．根据图示回答下列问题：
①压强：P1 P2（填“＞”、“=”或“＜”）．
②平衡常数：A点 B点（填“＞”、“=”或“＜”）．
③200℃，将一定量的SO2和O2充人体积为1L的密闭容器中，经10min后测得容器中各物质的物质的量如下表所示：
10min内该反应的反应速率v（O2）= 该反应迭到化学平衡状态的标志是 ．
a．SO2和O2的体积比保持不变
b．体系的压强保持不变
c．混台气体的密度保持不变
d．SO2和SO3物质的量之和保持不变
当反应放出98.0kJ热量时，测得该反应达平衡状态，该温度下K=
（2）用NH3催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染．
①写出氨气消除NO污染的化学方程式 若还原产物比氧化产物多0.5mol，则反应转移电子数为 ．
②NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理如图乙所示．该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y，其电极反应式为 ．
（1）SO2催化氧化生成SO3：2SO2（g）+O2（g）
| ||
| 高温 |
①压强：P1
②平衡常数：A点
③200℃，将一定量的SO2和O2充人体积为1L的密闭容器中，经10min后测得容器中各物质的物质的量如下表所示：
| 气体 | SO2 | O2 | SO3 |
| 物质的量（mol） | 1.6 | 1.8 | 0.4 |
a．SO2和O2的体积比保持不变
b．体系的压强保持不变
c．混台气体的密度保持不变
d．SO2和SO3物质的量之和保持不变
当反应放出98.0kJ热量时，测得该反应达平衡状态，该温度下K=
（2）用NH3催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染．
①写出氨气消除NO污染的化学方程式
②NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理如图乙所示．该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y，其电极反应式为
考点：化学平衡的影响因素,化学电源新型电池,氧化还原反应的计算,化学平衡状态的判断
专题：氧化还原反应专题,化学平衡专题,电化学专题
分析：（1）①相同温度下，增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，根据转化率确定压强大小；
②化学平衡常数只与温度有关，温度不变化学平衡常数不变；
③先计算三氧化硫的反应速率，再根据同一化学反应中同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比计算氧气的反应速率；
反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，可由此进行判断；
根据三段式结合平衡常数的表达式计算K；
（2）①根据反应物和生成物写出化学方程式；判断出氧化产物和还原产物，计算得到答案；
②据题意，根据通入气体判断两极，书写电极反应式．
②化学平衡常数只与温度有关，温度不变化学平衡常数不变；
③先计算三氧化硫的反应速率，再根据同一化学反应中同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比计算氧气的反应速率；
反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，可由此进行判断；
根据三段式结合平衡常数的表达式计算K；
（2）①根据反应物和生成物写出化学方程式；判断出氧化产物和还原产物，计算得到答案；
②据题意，根据通入气体判断两极，书写电极反应式．
解答：
解：（1）①相同温度时，增大压强平衡向正反应方向移动，二氧化硫的转化率增大，B点的转化率大于A点，所以P1＜P2，故答案为：＜；
②温度不变平衡常数不变，所以A点=B点，故答案为：=；
③υ（SO3）=
=0.04mol/L．min，υ（O2）=
υ（SO3）=0.02mol?L-1?min-1，
a．当反应达到平衡状态时，SO2和O2的体积比保持不变，所以能说明达到平衡状态，故正确；
b．该反应反应前后是一个气体体积减小的可逆反应，当反应达到平衡状态时，体系的压强保持不变，所以能说明达到平衡状态，故正确；
c．反应前后气体的质量不变，容器的体积不变，所以无论反应是否达到平衡状态，混合气体的密度始终保持不变，所以不能说明 反应达到平衡状态，故错误；
d．无论反应是否达到平衡状态，SO2和SO3物质的量之和始终保持不变，所以不能说明该反应达到平衡状态，故错误；
当反应放出98.0kJ热量时，则生成三氧化硫1mol，有
2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）
开始 1.6 1.8 0.4
转化 0.6 0.3 0.6
平衡 1 1.5 1
所以该温度下K=
=0.67
故答案为：0.02mol?L-1?min-1；ab；0.67；
（2）①反应物为NH3和NO，发生氧化还原反应，可得到产物为：N2和H2O，化学方程式为：4NH3+6NO
5N2+6H2O；氧化产物和还原产物均为N2，还原产物比氧化产物多0.5mol，即NH3和NO物质的量之差为：1mol，且NH3和NO物质的量之比为4：6，可知NH3和NO物质的量分别为：2mol和3mol，则反应转移电子数为：2mol×3=6mol，故答案为：4NH3+6NO
5N2+6H2O；6NA；
②据题意，通O2一极为正极，电极反应式为O2+2N2O5+4e-=4NO3-；通NO2一极为负极，电极反应为：NO2+NO3--e-=N2O5，故答案为：NO2+NO3--e-=N2O5．
②温度不变平衡常数不变，所以A点=B点，故答案为：=；
③υ（SO3）=
| 0.4-0 |
| 10 |
| 1 |
| 2 |
a．当反应达到平衡状态时，SO2和O2的体积比保持不变，所以能说明达到平衡状态，故正确；
b．该反应反应前后是一个气体体积减小的可逆反应，当反应达到平衡状态时，体系的压强保持不变，所以能说明达到平衡状态，故正确；
c．反应前后气体的质量不变，容器的体积不变，所以无论反应是否达到平衡状态，混合气体的密度始终保持不变，所以不能说明 反应达到平衡状态，故错误；
d．无论反应是否达到平衡状态，SO2和SO3物质的量之和始终保持不变，所以不能说明该反应达到平衡状态，故错误；
当反应放出98.0kJ热量时，则生成三氧化硫1mol，有
2SO2（g）+O2（g）
| ||
| 高温 |
开始 1.6 1.8 0.4
转化 0.6 0.3 0.6
平衡 1 1.5 1
所以该温度下K=
| 1 2 |
| 1 2×1.5 |
故答案为：0.02mol?L-1?min-1；ab；0.67；
（2）①反应物为NH3和NO，发生氧化还原反应，可得到产物为：N2和H2O，化学方程式为：4NH3+6NO
| ||
| ||
②据题意，通O2一极为正极，电极反应式为O2+2N2O5+4e-=4NO3-；通NO2一极为负极，电极反应为：NO2+NO3--e-=N2O5，故答案为：NO2+NO3--e-=N2O5．
点评：本题考查较综合，化学平衡状态的判断、有关平衡常数的计算、反应速率的计算及氧化还原反应、电化学的相关知识等是考查热点，注意判断平衡状态的标志和角度．
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