Question

（14分）能源開發、環境保護、資源利用等是當今社會的熱門話題。請根據所學化學知識回答下列問題：

（1）汽車上安裝催化轉化器，可使汽車尾氣中的主要污染物（CO、NOx、碳氫化合物）進行相互反應，生成無毒物質，減少汽車尾氣污染。

已知：N₂(g) + O₂(g)＝2NO(g)        △H＝+180.5 kJ · mol^－1；

2C(s)+ O₂(g)＝2CO(g)        △H＝－221.0 kJ · mol^－1；

C(s)+ O₂(g)＝CO₂(g)          △H＝－393.5 kJ · mol^－1

則尾氣轉化反應2NO(g) +2CO(g)＝N₂(g)+2CO₂(g)的△H＝________________。

（2）汽車尾氣分析儀對CO的含量分析是以燃料電池為工作原理，其裝置如下圖所示，該電池中電解質為氧化釔－氧化鈉，其中O^2－可以在固體介質中自由移動。

下列說法中正確的是_____________(填字母序號)。

A．負極的電極反應式為：CO + O^2－―2e^－＝CO₂

B．工作時電子由電極a通過傳感器流向電極b

C．工作時電極b作正極，O^2－由電極a通過固體介質向電極b遷移

D．傳感器中通過的電流越大，尾氣中CO的含量越高

（3）某硝酸廠利用甲醇處理廢水。在一定條件下，向廢水中加入CH₃OH，將HNO₃還原成N₂。若該反應消耗32 g CH₃OH轉移6 mol電子，則參加反應的還原劑和氧化劑的物質的量之比為______________。

（4）煤的間接液化是先轉化為CO和H₂，再在催化劑作用下合成甲醇。若在一定溫度下，向1 L密閉容器中加入CO和H₂，發生反應CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)，經10 min反應達到平衡時測得各組分的濃度如下：

物  質	CO	H2	CH3OH
濃度/(mol·L－1)	1.2	1.0	0.6

① 該反應的平衡常數表達式為：K＝_____________________。

② 該時間內反應速率v(H₂)＝_________________。

③ 平衡時CO的轉化率為_________________(保留1位小數)。

 

Answer 1

【答案】

（14分）

（1） －746.5 kJ · mol^－1                                                 （3分）

（2）A B D                                                            （3分）

（3）5 : 6                                                              （2分）

（4）①                                                                （2分）

② 0.12 mol/(L·min)                                                （2分）

③ 33.3%                                                           （2分）

（以上答案僅供參考，合理答案均給分）

【解析】