Question

研究NO₂、SO₂、CO等大气污染气体的处理及利用的方法具有重要意义。

（1）一定条件下，NO₂与SO₂反应生成SO₃和NO两种气体。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____________(填字母)。

a. 体系压强保持不变

b. 混合气体颜色保持不变

c. 体系中SO₃的体积分数保持不变

d. 每消耗1 mol SO₂的同时生成1 mol NO

测得上述反应平衡时NO₂与SO₂体积比为1∶6，则平衡常数K＝____________。

（2）新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是采用氨水吸收烟气中的SO₂，再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应。该技术的优点除了能回收利用SO₂外，还能得到一种复合肥料，该复合肥料可能的化学式为________(写出一种即可)。

（3）右图是MCFC燃料电池，它是以水煤气(CO、H₂)为燃料，一定比例Li₂CO₃和Na₂CO₃低熔混合物为电解质。A为电池的________(填“正”或“负”)极，写出B极电极反应式：________________________。

（4）工业上常用Na₂CO₃溶液吸收法处理氮的氧化物(以NO和NO₂的混合物为例)。

已知：NO不能与Na₂CO₃溶液反应。

NO＋NO₂＋Na₂CO₃===2NaNO₂＋CO₂

2NO₂＋Na₂CO₃===NaNO₂＋NaNO₃＋CO₂

① 用足量的Na₂CO₃溶液完全吸收NO和NO₂的混合物，每产生22.4 L(标准状况)CO₂(全部逸出)时，吸收液质量就增加44 g，则混合气体中NO和NO₂的体积比为__________。

② 用Na₂CO₃溶液吸收法处理氮的氧化物存在的缺点是____________。

Answer

(15分，第(4) ①3分，其余每空2分)

(1) bc；2.67或8/3，

(2) (NH4)3PO4或(NH4)2HPO4或NH4H2PO4

(3) 负 O2＋4e－＋2CO2===2CO32－，

(4) ① 1∶7；② 对于含NO较多混合气体无法完全吸收，因为NO不能与Na2CO3溶液反应(意思相近均给分)

【解析】

试题分析：（1）a、随反应进行，气体的物质的量不变，压强不变，体系压强保持不变，不能说明到达平衡状态，故a错误；b、混合气体颜色保持不变，说明二氧化氮的浓度不变，说明到达平衡状态，故b正确；c、随反应进行NO和O2的物质的量之比发生变化，NO和O2的物质的量之比保持不变，说明到达平衡状态，故c正确；d、每消耗1mol SO2的同时生成1mol NO都表示正反应速率，反应自始至终都按此比例进行，故d错误；故选：bc；

NO2（g）+SO2（g）⇌SO3（g）+NO（g）

起始物质的体积 a 2a 0 0

转化物质的体积 x x x x

平衡物质的体积 a-x 2a-x x x

平衡时NO2与SO2体积比为1：6，即（1a-x）：（2a-x）=1：6，故x=a，故平衡常数K===≈2.67，故答案为：2.67；

（2）氨气是碱性气体，可以和磷酸反应生成盐，产生的盐随着酸的磷酸的量的多少而不同，可以产生磷酸铵，磷酸氢铵或是磷酸二氢铵，故答案为：（NH4）3PO4（或（NH4）2HPO4或NH4H2PO4）；

（3）碳酸盐燃料电池中通氧气的电极一定为正极，通入燃料的电极一定为负极，氧气在该电极上发生还原反应，故答案为：负；2CO2+O2+4e-=2CO32-；

（4）①设NO的物质的量是x，NO2的物质的量是y，则x+=mol；32x+24（y-x）=44，解得：x=，y=；即一氧化氮和二氧化氮的物质的量之比：=1：7，所以相同条件下，一氧化氮和二氧化氮的体积之比是1：7，故答案为：1：7；

②NO不能与Na2CO3溶液反应，所以对于含NO较多混合气体无法完全吸收，故答案为：含NO较多混合气体无法完全吸收

考点：考查了平衡状态判断、平衡常数、电极反应以及化学计算的相关知识。