Question

三效催化轉(zhuǎn)化器可減少汽車尾氣中的主要污染物（CO、NO_x等），部分反應(yīng)如下：
①2NO（g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）    ②CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g）
（1）已知：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ?mol^-1
2C （s）十O₂（g）=2CO（g）△H=-221.0kJ?mol^-1
C （s）十O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ?mol^-1
則反應(yīng)①的△H=______．
（2）已知某溫度下，反應(yīng)②的平衡常數(shù)K=1.0．在該溫度下向某密閉容器中充入1.0mol CO和2.0molH₂O，
經(jīng)充分反應(yīng)達(dá)平衡后，CO的平衡轉(zhuǎn)化率為______，H₂的體積分?jǐn)?shù)為______．
（3）NaBH₄/H₂O₂燃料電池是一種有廣泛前景的汽車能源，結(jié)構(gòu)如右圖所示．電池工作時(shí)，負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)可表示為______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)已知方程推斷所解方程，焓變相應(yīng)變化，利用蓋斯定律來計(jì)算焓變；
（2）根據(jù)方程式計(jì)算轉(zhuǎn)化率；氫氣的體積分?jǐn)?shù)等于物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)；
（3）NaBH₄/H₂O₂燃料電池的負(fù)極是燃料發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)．
解答：解：（1）Ⅰ、N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ/mol
Ⅱ、2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H=-221.0kJ/mol
Ⅲ、C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol
方程式Ⅲ×2-Ⅰ-Ⅱ得方程2NO（g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g），
所以△H=（-393.5kJ/mol ）×2-（+180.5kJ/mol  ）-（-221.0kJ/mol）=-746.5 kJ/mol  
故答案為：-746.5 kJ/mol；
（2）設(shè)一氧化碳的轉(zhuǎn)化率為x，
   CO（g）+H₂O（g）  CO₂（g）+H₂（g）
起始：1      2              0        0   
轉(zhuǎn)化：x      x              x        x
平衡：1-x   2-x             x        x
則有：=1，x≈0.667，所以一氧化碳的轉(zhuǎn)化率：×100%=66.7%，
H₂的體積分?jǐn)?shù)=×100≈22.2%，
故答案為：66.7%；22.2%；
（3）NaBH₄/H₂O₂燃料電池的負(fù)極是燃料發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即BH₄^-+8OH^--8e^-=BO₂^-+6H₂O，
故答案為：BH₄^-+8OH^--8e^-=BO₂^-+6H₂O．
點(diǎn)評：本題考查學(xué)生有關(guān)電化學(xué)、熱化學(xué)以及化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算，要求學(xué)生具有分析和解決問題的能力，難度較大．