Question

研究NO₂、SO₂、CO等大氣污染氣體的處理以及燃料的開發(fā)與利用有重要意義．
（1）NO₂可用水吸收，利用反應6NO₂+8NH₃=7N₂+12H₂O
也可以處理NO₂．當轉(zhuǎn)移1.2mol電子時，消耗的NO₂在標準狀況下是

 

L．
（2）已知：2SO₂（g）+O₂ （g）?2SO₃ （g）△H=-196.6kJ?mol^-1
2NO（g）+O₂ （g）?2NO₂ （g）△H=-113.0kJ?mol^-1
則反應NO₂（g）+SO₂ （g）?SO₃ （g）+NO（g）的△H=

 

kJ?mol^-1
（3）已知：H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（g）△H=-241.8kJ?mol^-1
C（s）+

1

2

O₂（g）═CO（g）△H=-110.5kJ?mol^-1
寫出焦炭與水蒸氣反應的熱化學方程式：

 

．
（4）CO可用于合成甲醇，反應方程式為CO（g）+2H₂ （g）?CH₃OH （g）．由甲醇和氧氣以及強堿做電解質(zhì)溶液的新型手機電池，假定放電過程中，甲醇完全氧化產(chǎn)生的CO₂被充分吸收生成CO₃^2-
①該電池反應的總離子方程式為

 

．
②甲醇在

 

極發(fā)生反應（填正或負），電池在放電過程中溶液的pH將

 

（填下降或上升、不變）．

Answer 1

考點：用蓋斯定律進行有關反應熱的計算,原電池和電解池的工作原理,氧化還原反應的計算

專題：

分析：（1）根據(jù)6NO₂+8NH₃  

催化劑  .

△

7N₂+12H₂O反應中，只有N元素化合價發(fā)生變化，分別由+4價、-3價變化為0價分析計算；
（2）已知：①2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H₁=-196.6kj?mol^-1 ②2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H₂=-113.0kJ?mol^-1
利用蓋斯定律將

①-②

2

可得反應熱；
（3）用蓋斯定律求反應熱，根據(jù)目標方程式將已知方程式變形運算求解；
（4）①依據(jù)甲醇在堿溶液中想的原電池原理分析，甲醇和氧氣反應生成碳酸鉀和水；
②燃料電池中燃料在負極失電子發(fā)生氧化反應，氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應；原電池反應過程中消耗氫氧化鉀溶液，氫氧根離子濃度減小判斷pH．

解答： 解：（1）由6NO₂+8NH₃  

催化劑  .

△

7N₂+12H₂O反應中，只有N元素化合價發(fā)生變化，分別由+4價、-3價變化為0價，由化合價變化可知當有6molNO₂參加反應時，轉(zhuǎn)移24mol電子，則當轉(zhuǎn)移1.2mol電子時，消耗的NO₂的物質(zhì)的量為0.3mol，在標準狀況下是0.3mol×22.4L/mol=6.72L，
故答案為：6.72L；
（2）已知：①2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H₁=-196.6kj?mol^-1 ②2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H₂=-113.0kJ?mol^-1
則

①-②

2

可得NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）的△H₃=

-196.6kJ/mol+113.0kJ/mol

2

=-41.8kJ/mol，
故答案為：-41.8；
（3）：H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（g）△H=-241.8kJ?mol^-1①
C（s）+

1

2

O₂（g）═CO（g）△H=-110.5kJ?mol^-1②
根據(jù)蓋斯定律②-①得C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H₃=△H₂-△H₁=+131.3 kJ?mol^-1，
故答案為：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H₃=+131.3 kJ?mol^-1；
（4）①放電過程中，甲醇完全氧化產(chǎn)生的CO₂被充分吸收生成CO₃^2-，反應的離子方程式為：2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O，
故答案為：2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O；
②甲醇燃料電池中燃料在負極失電子發(fā)生氧化反應，電池在放電過程中，氫氧化鉀消耗，溶液的pH下降，故答案為：負；下降．

點評：本題考查氧化還原反應電子轉(zhuǎn)移計算應用，熱化學方程式書寫方法和蓋斯定律的計算應用，原電池原理的分析判斷，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．