Question

【题目】CO、CO2是火力发电厂释放出的主要尾气，为减少对环境造成的影响，发电厂试图采用以下方法将其资源化利用，重新获得燃料或重要工业产品．

（1）CO与Cl2在催化剂的作用下合成光气（COCl2）．某温度下，向2L的密闭容器中投入一定量的CO和Cl2，在催化剂的作用下发生反应：CO（g）+Cl2（g）COCl2（g）△H=a kJ/mol反应过程中测定的部分数据如下表：

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

①反应0～2min末的平均速率v（COCl2）= mol/（L·min）．

②在2min～4min间，v（Cl2）正 v（Cl2）逆 （填“＞”、“=”或“＜”），该温度下K= ．

③已知X、L可分别代表温度或压强，图1表示L一定时，CO的转化率随X的变化关系．

X代表的物理量是 ；a 0 （填“＞”，“=”，“＜”）．

（2）在催化剂作用下NO和CO转化为无毒气体，2CO（g）+2NO（g）2CO2（g）+N2（g）△H=﹣748kJ·mol﹣1

①一定条件下，单位时间内不同温度下测定的氮氧化物转化率如图2所示．温度高于710K时，随温度的升高氮氧化物转化率降低的原因可能是 ．

②已知：测定空气中NO和CO含量常用的方法有两种，方法1：电化学气敏传感器法．其中CO传感器的工作原理如图3所示，则工作电极的反应式为 ；方法2：氧化还原滴定法．用H2O2溶液吸收尾气，将氮氧化物转化为强酸，用酸碱中和滴定法测定强酸浓度．写出NO与H2O2溶液反应的离子方程式 ．

（3）用CO和H2可以制备甲醇，反应为CO（g）+2H2（g）CH3OH（g），以甲醇为燃料，氧气为氧化剂，KOH溶液为电解质溶液，可制成燃料电池（电极材料为惰性电极）若电解质溶液中KOH的物质的量为0.8mol，当有0.5mol甲醇参与反应时，电解质溶液中各种离子的物质的量浓度由大到小的顺序是 ．

Answer 1

【答案】

（1）①0.1；②=；5；③温度；＜；

（2）①温度升高到710K时，单位时间内反应达平衡，该反应是放热反应，升高温度，平衡向左移动，转化率降低；②CO-2e-+H2O═CO2+2H+；2NO+3H2O2═2NO3-+2H2O+2H+；

（3）c（K+）＞c（CO32-）＞c（HCO3-）＞c（OH-）＞c（H+）。

【解析】

试题分析：（1）①由表中数据，可知0～2min内△n（CO）=1.2mol-0.8mol=0.4mol，由方程式可知△c（COCl2）=△c（CO）=0.4mol，则v（COCl2）==0.1mol/（L．min），故答案为：0.1；

②4min内，反应的氯气为0.6mol-0.2mol=0.4mol，由方程式可知参加反应的CO为0.4mol，故4min时CO为1.2mol-0.4mol=0.8mol，与2min时CO的物质的量相等，则2min、4min处于平衡状态，在2min～4min间，v（Cl2）正 =v（Cl2）逆，由方程式可知，平衡时生成COCl2为0.4mol，该温度下平衡常数K===5，故答案为：=；5；

③正反应为气体体积减小的反应，增大压强平衡正向移动，CO转化率增大，而图中随X增大时，CO的平衡转化率降低，平衡逆向移动，则X为温度，正反应为放热反应，故a＜0，故答案为：温度；＜；

（2）①当温度升高到710K时，单位时间内反应达平衡，由于该反应是放热反应，再升高温度，平衡向左移动，转化率降低，故答案为：温度升高到710K时，单位时间内反应达平衡，该反应是放热反应，升高温度，平衡向左移动，转化率降低；

②该装置是原电池，通入一氧化碳的电极是负极，负极上一氧化碳失电子发生氧化反应，电极反应式为：CO-2e-+H2O═CO2+2H+，NO被H2O2溶液氧化成强酸硝酸，双氧水被还原成水，则反应的离子方程式2NO+3H2O2═2NO3-+2H2O+2H+，故答案为：CO-2e-+H2O═CO2+2H+；2NO+3H2O2═2NO3-+2H2O+2H+；

（3）当有0.5mol甲醇参与反应时，产生的二氧化碳是0.5mol，和0.8mol氢氧化钾反应，根据元素守恒可以计算n （K2CO3）=0.3mol，n （KHCO3）=0.2mol，二者的水溶液均为碱性，所以c（K+）＞c（CO32-）＞c（HCO3-）＞c（OH-）＞c（H+），故答案为：c（K+）＞c（CO32-）＞c（HCO3-）＞c（OH-）＞c（H+）。