Question

研究NO₂、SO₂、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義．
（1）一定條件下，將NO₂與SO₂以體積比1：2置于密閉容器中發(fā)生反應(yīng)NO₂+SO₂?Ο₃+NO，平衡時NO₂與SO₂體積比為1：6，則平衡常數(shù)K=

 

；多余的NO與空氣（設(shè)空氣中氧氣和氮氣體積比為1：4）按一定比例通入水中即可完全吸收，V_NO：V_空氣=

 

．NO可以與活性炭發(fā)生如下反應(yīng)C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g），若溫度恒定，提供足量的活性炭，增大NO的濃度，NO的轉(zhuǎn)化率

 

（選填“增大”、“減小”、“不變”或“無法確定”）．
（2）CO可以組成燃料電池，用以提供電能，根據(jù)右圖所示寫出正極反應(yīng)式：

 

．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理,化學(xué)平衡常數(shù)的含義

專題：

分析：（1）根據(jù)三段式以及化學(xué)平衡常數(shù)表達式計算化學(xué)平衡常數(shù)，NO與氧氣和水生成硝酸的反應(yīng)方程式進行計算體積比，根據(jù)影響平衡移動因素判斷；
（2）根據(jù)原電池原理書寫電極反應(yīng)．

解答： 解：（1）利用三段式進行計算，
                 NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）
起始物質(zhì)的體積     a       2a         0     0
轉(zhuǎn)化物質(zhì)的體積     x        x          x     x
平衡物質(zhì)的體積     a-x     2a-x       x     x
則

1-x

2a-x

=

1

6

，故x=

4

5

a，故平衡常數(shù)為K=

x?x

(a-x)?(2a-x)

=

8

3

≈2.67，
根據(jù)反應(yīng)4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，可知，NO與空氣按一定比例通入水中被完全吸收，則V_NO：V_O2=4：3，而空氣中氧氣和氮氣體積比為1：4，所以V_NO：V_空氣=4：15，對于反應(yīng)C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g），反應(yīng)前后氣體體積不變，壓強對平衡移動沒有影響，若溫度恒定，提供足量的活性炭，增大NO的濃度，反應(yīng)正向移動，各物質(zhì)的濃度會成比例增大，相當(dāng)于物質(zhì)的量不變時，壓縮體積，所以NO的轉(zhuǎn)化率不變，
故答案為：2.67或

8

3

；4：15；不變；
（2）根據(jù)原電池原理可知，在CO燃料電池中，CO是還原劑，在負極發(fā)生氧化反應(yīng)，O₂是氧化劑，在正極發(fā)生還原反應(yīng)，碳酸鋰做電解質(zhì)，所以正極的電極反應(yīng)式為2CO₂+O₂+4e^-═2CO₃^2-，
故答案為：2CO₂+O₂+4e^-═2CO₃^2-．

點評：本題將電化學(xué)、化學(xué)平衡、化學(xué)方程式的計算等知識柔和在一起進行考查，有一定的綜合性，但難度不大，答題時注意基礎(chǔ)知識的靈活運用．