Question

（18分）碳氧化物、氮氧化物、二氧化硫的处理与利用是世界各国研究的热点问题。

（1）消除汽车尾气中的NO、CO，有利于减少PM2.5的排放。已知如下信息：

I．

II．N₂(g)+ O₂(g) 2NO(g)    ΔH₁

2CO(g) + O₂(g) 2CO₂ (g)     ΔH₂= -565 kJ·mol^-1

①ΔH₁=           。

②在催化剂作用下NO和CO转化为无毒气体，写出反应的热化学方程式                。

（2）电化学气敏传感器法测定汽车尾气。其中CO传感器的工作原理如图所示，则工作电极的反应式为

（3）工业上可以用NaOH溶液或氨水吸收过量的SO₂，分别生成NaHSO₃、NH₄HSO₃，其水溶液均呈酸性。相同条件下，同浓度的两种酸式盐的水溶液中c(SO₃^2-)较小的是      ，用文字和化学用语解释原因        。

（4）T℃时，在 2L恒容密闭容器中，加入Fe3O4、CO各1.0 mol ，10 min反应达到平衡时，容器中CO₂的浓度是0.4 mol /L。

①能证明该反应达到化学平衡的是         （选填字母）。

a．容器内压强不再变化            b．容器内CO、CO₂物质的量比为1 : 1

c．容器内气体的质量不再变化      d．生成CO₂的速率与消耗CO的速率相等

②l0 min内，反应的平均反应速率v (CO2)=             。

③T℃时，该反应的平衡常数K=        。

Answer

（18分）

（1）① +183kJ·mol-1（3分）

②2CO(g)＋2NO(g)2CO2 (g)＋N2 (g) ΔH=－748 kJ·mol-1（3分）

（2）CO－2e－＋H2OCO2＋2H+ （2分）

（3）NH4HSO3（1分）

HSO3－ H+ ＋SO32－，NH4+水解使c(H+)增大，电离平衡逆向移动，c(SO32－)浓度减小。（2分）

（4）① c （2分） ②0.04mol·L-1·min-1（2分） ③256（3分）

【解析】

试题分析：（1）①根据旧化学键断裂需吸收能量，新化学键形成放出能量可得：ΔH1=945kJ•mol‾1+498kJ•mol‾1—2×630kJ•mol‾1=+183kJ·mol-1

②在催化剂作用下NO和CO转化为无毒气体，生成N2与CO2，首先写出化学方程式并注明状态，2CO(g)＋2NO(g)2CO2 (g)＋N2 (g)，根据盖斯定律可得ΔH=—ΔH1+ΔH2=－748 kJ·mol-1，进而得出热化学方程式。

（2）①根据示意图可知CO失电子转化为CO2，可得电极方程式为：CO－2e－＋H2OCO2＋2H+。

（3）NH4HSO3与NaHSO3溶液中都发生HSO3‾的水解反应：HSO3－ H+ ＋SO32－，NH4HSO3中NH4+水【解析】
NH4++H2ONH3•H2O+H+，c(H+)增大，电离平衡逆向移动，c(SO32－)浓度减小，所以NH4HSO3溶液中c(SO32-)较小。

（4）①CO还原Fe3O4的化学方程式为：4CO+Fe3O44CO2+3Fe。a、该反应前后气体的系数相等，所以容器内压强不再变化，不能证明该反应达到化学平衡，错误；b、反应是否平衡与各物质的物质的量之比无关，所以容器内CO、CO2物质的量比为1 : 1，不能证明该反应达到化学平衡，错误；c、容器内气体的质量不再变化，说明CO、CO2的浓度不变，可证明该反应达到化学平衡，正确；d、T℃时，

②l0 min内，反应的平均反应速率v (CO2)=∆c(CO2)/ ∆t=0.4 mol /L÷10min=0.04mol·L-1·min-1。

③该反应的平衡常数K=c4（CO2）/c4（CO）=（0.4 mol /L）4÷（0.1mol/L）4=256。

考点：本题考查热化学方程式、原电池原理、化学反应速率、化学平衡。