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(yīng)6NO₂+8NH₃7N₂+12H₂O　
也可以處理NO₂。當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2mol電子時(shí)，消耗的NO₂在標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)NO₂(g)+ SO₂ (g) SO₃ (g) +NO(g)的△H =______kJ·mol^－1
（3）CO可用于合成甲醇，反應(yīng)方程式為CO(g)+ 2H₂ (g) CH₃OH (g)。由甲醇和氧氣以及強(qiáng)堿做電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池，電量是現(xiàn)用鎳氫電池和鋰電池的10倍，可連續(xù)使用1個(gè)月充電一次。假定放電過(guò)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(yīng)的總離子方程式為____________________________________________。
②甲醇在____極發(fā)生反應(yīng)（填正或負(fù)），電池在放電過(guò)程中溶液的pH將____________（填降低或上升、不變）；若有16克甲醇蒸氣被完全氧化,產(chǎn)生的電能電解足量的CuSO₄溶液，（假設(shè)整個(gè)過(guò)程中能量利用率為80％），則將產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的O₂________________升。

Answer 1

（16分每空二分）（1）6.72 （2）－41.8；
（3）2CH₃OH+3O₂+4OH^－＝2CO₃^2－+6H₂O 負(fù)  下降     13.44

試題分析：（1）在反應(yīng)6NO＋8NH₃7N₅＋12 H₂O中NO₂作氧化劑，化合價(jià)由反應(yīng)前的+4價(jià)降低到反應(yīng)后0價(jià)，因此當(dāng)反應(yīng)中轉(zhuǎn)移1.2mol電子時(shí)，消耗NO₂的物質(zhì)的量為，所以標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是。
（2）根據(jù)熱化學(xué)方程式① 2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g） ΔH₁＝－196.6 kJ·mol^-1 、② 2NO（g）+O₂（g）2NO₂（g）  ΔH₂＝－113.0 kJ·mol^-1可知，（②－①）÷2即得出NO₂（g）+SO₂（g）SO₃（g）+NO（g）  ΔH＝（ΔH₂－ΔH₁）÷2＝(－113.0 kJ/mol＋196.6 kJ/mol)÷2＝＋41.8kJ/mol。
（3）①由于電解質(zhì)是強(qiáng)堿溶液，所以該甲醇燃料電池的總反應(yīng)式是2CH₃OH＋3O₂＋4OH^－＝2CO₃^2－＋6H₂O。
②原電池中較活潑的金屬是負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。電子經(jīng)導(dǎo)線傳遞到正極，所以溶液中的陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，正極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，所以甲醇在負(fù)極通入。根據(jù)總反應(yīng)式可知，電池在放電過(guò)程中溶液的pH將減小。16g甲醇的物質(zhì)的量是16g÷32g/mol＝0.5mol，在反應(yīng)中失去0.5mol×6＝3mol電子，則根據(jù)電子的得失守恒可知，生成氧氣的物質(zhì)的量是，則氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是0.6mol×22.4L/mol＝13.44L。
點(diǎn)評(píng)：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題。試題綜合性強(qiáng)，貼近高考，旨在培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力的培養(yǎng)，有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)生的應(yīng)試能力和學(xué)習(xí)效率。