Question

研究NO₂、SO₂、CO等大氣污染氣體的處理以及燃料的開發與利用有重要意義。
（1）NO₂可用水吸收，利用反應6NO₂+8NH₃7N₂+12H₂O　
也可以處理NO₂。當轉移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）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溶液的新型手機電池，電量是現用鎳氫電池和鋰電池的10倍，可連續使用1個月充電一次。假定放電過程中，甲醇完全氧化產生的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____極發生反應（填正或負），電池在放電過程中溶液的pH將____________（填降低或上升、不變）；若有16克甲醇蒸氣被完全氧化,產生的電能電解足量的CuSO₄溶液，（假設整個過程中能量利用率為80％），則將產生標準狀況下的O₂________________升。

Answer 1

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

解析試題分析：（1）在反應6NO＋8NH₃7N₅＋12 H₂O中NO₂作氧化劑，化合價由反應前的+4價降低到反應后0價，因此當反應中轉移1.2mol電子時，消耗NO₂的物質的量為，所以標準狀況下的體積是。
（2）根據熱化學方程式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由于電解質是強堿溶液，所以該甲醇燃料電池的總反應式是2CH₃OH＋3O₂＋4OH^－＝2CO₃^2－＋6H₂O。
②原電池中較活潑的金屬是負極，失去電子，發生氧化反應。電子經導線傳遞到正極，所以溶液中的陽離子向正極移動，正極得到電子，發生還原反應，所以甲醇在負極通入。根據總反應式可知，電池在放電過程中溶液的pH將減小。16g甲醇的物質的量是16g÷32g/mol＝0.5mol，在反應中失去0.5mol×6＝3mol電子，則根據電子的得失守恒可知，生成氧氣的物質的量是，則氧氣在標準狀況下的體積是0.6mol×22.4L/mol＝13.44L。
考點：考查氧化還原反應的計算、蓋斯定律的應用、原電池和電解池的有關判斷與計算
點評：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，貼近高考，旨在培養學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力的培養，有利于調動學生的學習興趣，激發學生的學習積極性，提高學生的應試能力和學習效率。