Question

【題目】燃料的使用和防污染是社會發展中一個無法回避的矛盾話題．
（1）我國北方冬季燒煤供暖所產生的廢氣是霧霾的主要來源之一．經研究發現將煤炭在O2/CO2的氣氛下燃燒，能夠降低燃煤時NO的排放，主要反應為：
2NO（g）+2CO（g）═N2（g）+2CO2（g）△H
若①N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H1=+180.5kJmol﹣1
②2CO（g）═2C（s）+O2（g）△H2=+221kJmol﹣1
③C（s）+O2（g）═CO2（g）△H3=﹣393.5kJmol﹣1
則△H=kJmol﹣1 ．
（2）為了提高燃料的利用率，可以將甲醇設計為燃料電池，寫出熔融K2CO3做電解質時，甲醇燃料電池的負極反應式：；該電池負極與水庫的鐵閘相連時，可以保護鐵閘不被腐蝕，這種方法叫做 ．
（3）含有甲醇的廢水隨意排放會造成水污染，可用ClO2將其氧化為CO2 ， 然后再加堿中和即可．寫出處理甲醇酸性廢水過程中，ClO2與甲醇反應的離子方程式： ．
（4）機動車的尾氣也是霧霾形成的原因之一．

①近幾年有人提出在催化劑條件下，利用汽油中揮發出來的C3H6催化還原尾氣中的NO氣體生成三種無污染的物質．請寫出該過程的化學方程式：；
②電化學氣敏傳感器法是測定汽車尾氣常用的方法之一．其中CO傳感器的工作原理如上圖所示，則對電極的電極反應式為 ．

Answer 1

【答案】
（1）﹣746.5
（2）CH3OH﹣6e﹣+3CO32﹣=2H2O+4CO2↑；外加電流的陰極保護法
（3）6ClO2+5CH3OH=6Cl﹣+5CO2+6H++7H2O
（4）2C3H6+18NO=6CO2+9N2+6H2O；O2+4e﹣+4H+=2H2O
【解析】解：（1）②+③×2﹣①得到2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g），反應的焓變=+221kJmol﹣1+2（﹣393.5kJmol﹣1）﹣（180.5kJmol﹣1）=﹣746.5kJmol﹣1 ， 所以答案是：﹣746.5；（2）負極發生氧化反應，甲醇燃料電池的負極反應式：CH3OH﹣6e﹣+3CO32﹣=2H2O+4CO2↑；該電池負極與水庫的鐵閘相連時，可以保護鐵閘不被腐蝕，這種方法叫做外加電流的陰極保護法，所以答案是：CH3OH﹣6e﹣+3CO32﹣=2H2O+4CO2↑；外加電流的陰極保護法；（3）根據信息：二氧化氯和甲醇反應，生成Cl﹣、CO2和水2 ， 所以反應方程式為：6ClO2+5CH3OH=6Cl﹣+5CO2+6H++7H2O，所以答案是：6ClO2+5CH3OH=6Cl﹣+5CO2+6H++7H2O；（4）①C3H6催化還原尾氣中的NO氣體，發生氧化還原反應生成無毒氣體二氧化碳和氮氣，所以反應方程式為：2C3H6+18NO=6CO2+9N2+6H2O，所以答案是：2C3H6+18NO=6CO2+9N2+6H2O；（4）①C3H6催化還原尾氣中的NO氣體，發生氧化還原反應生成無毒氣體二氧化碳和氮氣，所以答案是：2C3H6+18NO=6CO2+9N2+6H2O；
②電化學氣敏傳感器法是測定汽車尾氣常用的方法之一．其中CO傳感器的工作原理如上圖所示，對電極氧氣發生還原反應，電極反應式為O2+4e﹣+4H+=2H2O，所以答案是：O2+4e﹣+4H+=2H2O．
【考點精析】關于本題考查的反應熱和焓變，需要了解在化學反應中放出或吸收的熱量，通常叫反應熱才能得出正確答案．