Question

【題目】CO、CO2是火力發(fā)電廠釋放出的主要尾氣，為減少對環(huán)境造成的影響，發(fā)電廠試圖采用以下方法將其資源化利用，重新獲得燃料或重要工業(yè)產(chǎn)品．

（1）CO與Cl2在催化劑的作用下合成光氣（COCl2）．某溫度下，向2L的密閉容器中投入一定量的CO和Cl2 ， 在催化劑的作用下發(fā)生反應：CO（g）+Cl2（g）COCl2（g）△H=a kJ/mol反應過程中測定的部分數(shù)據(jù)如下表：

t/min	n （CO）/mol	n （Cl2）/mol
0	1.20	0.60
1	0.90
2	0.80
4		0.20

①反應0～2min末的平均速率v（COCl2）=mol/（Lmin）．
②在2min～4min間，v（Cl2）正 v（Cl2）逆 （填“＞”、“=”或“＜”），該溫度下K=
③已知X、L可分別代表溫度或壓強，圖1表示L一定時，CO的轉化率隨X的變化關系．
X代表的物理量是；a0 （填“＞”，“=”，“＜”）．
（2）在催化劑作用下NO和CO轉化為無毒氣體，2CO（g）+2NO（g）2CO2（g）+N2（g）△H=﹣748kJmol﹣1
①一定條件下，單位時間內不同溫度下測定的氮氧化物轉化率如圖2所示．溫度高于710K時，隨溫度的升高氮氧化物轉化率降低的原因可能是 ．
②已知：測定空氣中NO和CO含量常用的方法有兩種，方法1：電化學氣敏傳感器法．其中CO傳感器的工作原理如圖3所示，則工作電極的反應式為；方法2：氧化還原滴定法．用H2O2溶液吸收尾氣，將氮氧化物轉化為強酸，用酸堿中和滴定法測定強酸濃度．寫出NO與H2O2溶液反應的離子方程式
（3）用CO和H2可以制備甲醇，反應為CO（g）+2H2（g）CH3OH（g），以甲醇為燃料，氧氣為氧化劑，KOH溶液為電解質溶液，可制成燃料電池（電極材料為惰性電極）若電解質溶液中KOH的物質的量為0.8mol，當有0.5mol甲醇參與反應時，電解質溶液中各種離子的物質的量濃度由大到小的順序是

Answer 1

【答案】
（1）0.1；=；5；溫度；＜
（2）溫度升高到710K時，單位時間內反應達平衡，該反應是放熱反應，升高溫度，平衡向左移動，轉化率降低；CO﹣2e﹣+H2O═CO2+2H+；2NO+3H2O2═2NO3﹣+2H2O+2H+
（3）C（K+）＞C（CO32﹣）＞C（HCO3﹣）＞C（OH﹣）＞C（H+）
【解析】解：（1）①由表中數(shù)據(jù)，可知0～2min內△n（CO）=1.2mol﹣0.8mol=0.4mol，由方程式可知△c（COCl2）=△c（CO）=0.4mol，則v（COCl2）= =0.1mol/（L．min），
所以答案是：0.1；
②4min內，反應的氯氣為0.6mol﹣0.2mol=0.4mol，由方程式可知參加反應的CO為0.4mol，故4min時CO為1.2mol﹣0.4mol=0.8mol，與2min時CO的物質的量相等，則2min、4min處于平衡狀態(tài)，在2min～4min間，v（Cl2）正=v（Cl2）逆 ，
由方程式可知，平衡時生成COCl2為0.4mol，該溫度下平衡常數(shù)K= = =5，
所以答案是：=；5；
③正反應為氣體體積減小的反應，增大壓強平衡正向移動，CO轉化率增大，而圖中隨X增大時，CO的平衡轉化率降低，平衡逆向移動，則X為溫度，正反應為放熱反應，故a＜0，
所以答案是：溫度；＜；
（2.）①當溫度升高到710K時，單位時間內反應達平衡，由于該反應是放熱反應，再升高溫度，平衡向左移動，轉化率降低，
所以答案是：溫度升高到710K時，單位時間內反應達平衡，該反應是放熱反應，升高溫度，平衡向左移動，轉化率降低；
②該裝置是原電池，通入一氧化碳的電極是負極，負極上一氧化碳失電子發(fā)生氧化反應，電極反應式為：CO﹣2e﹣+H2O═CO2+2H+ ， NO被H2O2溶液氧化成強酸硝酸，雙氧水被還原成水，則反應的離子方程式2NO+3H2O2═2NO3﹣+2H2O+2H+ ，
所以答案是：CO﹣2e﹣+H2O═CO2+2H+；2NO+3H2O2═2NO3﹣+2H2O+2H+；
（3.）當有0.5mol甲醇參與反應時，產(chǎn)生的二氧化碳是0.5mol，和0.8mol氫氧化鉀反應，根據(jù)元素守恒可以計算n （K2CO3）=0.3mol，n （KHCO3）=0.2mol，二者的水溶液均為堿性，所以C（K+）＞C（CO32﹣）＞C（HCO3﹣）＞C（OH﹣）＞C（H+），
所以答案是：C（K+）＞C（CO32﹣）＞C（HCO3﹣）＞C（OH﹣）＞C（H+）．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解反應速率的定量表示方法的相關知識，掌握反應速率的單位：mol/(L·min)或mol/(L·s) v=△c-△t，以及對化學平衡的計算的理解，了解反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質的量÷起始物質的量×100%；產(chǎn)品的產(chǎn)率=實際生成產(chǎn)物的物質的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質的量×100%．