Question

2．進入秋冬季節(jié)后，鄭州市頻現霧霾天氣，給人們的出行帶來極大的不便和危害，人們“談霾色變”．目前鄭州市汽車保有量達230萬量，汽車尾氣的污染是引起霧霾的主要因素之一，NO和CO是汽車尾氣的主要污染物．
（1）一定條件下，NO₂與SO₂反應生成SO₃和NO兩種氣體：NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）將體積比為1：2的NO₂、SO₂氣體置于密閉容器中發(fā)生上述反應，下列能說明反應達到平衡狀態(tài)的是b
a．體系壓強保持不變         b．混合氣體顏色保持不變
c．SO₃和NO的體積比保持不變   d．每消耗1molSO₂的同時生成1molNO
（2）某科研機構設計傳感器檢測CO的含量，其工作原理示意圖如圖，Pt電極上發(fā)生的是還原反應（填“氧化”或“還原”）；寫出NiO電極的電極反應式CO-2e^-+O^2-=CO₂
（3）在汽車尾氣系統(tǒng)中安裝催化轉化器可減少CO和NO的污染，用化學方程式表示其原理：2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$N₂+CO₂ ．

Answer 1

分析 （1）根據化學平衡狀態(tài)的特征解答，當反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，解題時要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應的進行發(fā)生變化，當該物理量由變化到定值時，說明可逆反應到達平衡狀態(tài)；
（2）得電子的物質發(fā)生還原反應；NiO電極上NO失電子和氧離子反應生成二氧化氮；
（3）在汽車尾氣系統(tǒng)中安裝催化轉化器可將CO和NO轉化為氮氣和二氧化碳．

解答 解：（1）a．反應前后系數和相等，無論是否達到平衡，體系壓強都保持不變，不能用于判斷是否達到平衡狀態(tài)，故錯誤；
b．混合氣體顏色保持不變，說明各組分濃度不變，能說明達到平衡狀態(tài)，故正確；
c．SO₃和NO的體積比會始終保持不變，不能說明達到平衡狀態(tài)，故錯誤；
d．物質的量之比等于化學計量數之比，則每消耗1mol SO₃的同時生成1molNO₂，不能判斷是否達到平衡狀態(tài)，故D錯誤；
故選b；
（ 2）鉑電極上氧氣得電子生成氧離子而被還原，NiO電極上CO失電子和氧離子反應生成二氧化碳，所以電極反應式為CO+O^2--2e^-=CO₂，
故答案為：還原；CO-2e^-+O^2-=CO₂；
（3）汽車尾氣系統(tǒng)中裝置反應的化學方程式為2CO+2NO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$ 2CO₂+N₂，故答案為：2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$N₂+CO₂ ．

點評 該題綜合考查化學反應原理的基礎知識，涉及化學平衡狀態(tài)的判斷、電池原理等，題目難度中等，注意相關知識的積累．