Question

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）   ΔH = 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，右图表示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）  ΔH=－748 kJ·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1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                       。

图1                                  图2

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2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）①0.1 （1分）②= （1分）； 5 （2分）③温度（1分）, <（1分）

（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（2分）

②CO－2e－＋H2O＝CO2＋2H+（2分）；

2NO＋3H2O2＝2NO3－＋2H2O＋2H+（2分）

（3）C（K+）>C（CO3­2-）>C（HCO3-）>C（OH-）>C（H+）（2分）

【解析】

试题分析：（1）①0~2min末△n（COCl2）=△n（CO）=1.2-0.8=0.4mol, △C（COCl2）=0.4/2=0.2mol/L，v（COCl2）=_0.2/2=0.1mol/（L∙min）; ②在2min~4min间，2min末△n（Cl2）=△n（CO）=0.4mol,剩余氯气等于0.2mol。到0.4min物质的量不变，所以达到平衡状态，所以v（Cl2）正=v（Cl2）逆；据以上分析，CO、氯气、COCl2剩余浓度分别是：0.8/2=0.4mol、0.2/2=0.1mol、0.4、2=0.2mol，K=5,；③随X的升高CO的转化率降低，故X不是压强，故是温度；所以正方向是放热反应，a<0。

（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；②一氧化碳在这极转变成二氧化碳，化合价升高，反应：CO－2e－＋H2O＝CO2＋2H+；NO与H2O2溶液反应的离子方程式：2NO＋3H2O2＝2NO3－＋2H2O＋2H+。

（3）以甲醇为燃料，氧气为氧化剂，KOH溶液为电解质溶液，发生的反应：2CH3OH+2KOH+3O2=K2CO3+H2O,0.5mol甲醇和0.8mol氢氧化钾反应，溶液中只剩余碳酸钾，所以浓度大小关系：C（K+）>C（CO3­2-）>C（HCO3-）>C（OH-）>C（H+）。

考点：考查溶液中离子