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) ；ΔH = a kJ/mol反應過程中測定的部分數據如下表:

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/(L·min)。

②在2min~4min間，v正(Cl2) _________v逆(CO) (填“>”、“=”或“<”)， 該溫度下K = _____。

③ 已知X、L可分別代表溫度或壓強，下圖表示L一定時，CO的 轉化率隨X的變化關系。

X代表的物理量是 __________；a_____ 0 (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) ；ΔH=－748 kJ·mol-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1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2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依度。寫出NO 與H2O2溶液反應的離子方程式：________________________________。

(3)NO2 會污染環(huán)境，可用Na2CO3 溶液吸收NO2 并生成CO2，已知9.2g NO2氣體和Na2CO3 溶液完全反應時轉移電子0.1mol，恰好反應后，使得溶液中的CO2完全逸出，所得溶液呈弱堿性，則溶液中存在的所有離子濃度大小關系是_____________________。

Answer 1

【答案】 0.1 = 5 溫度 < 溫度升高到710 K時，反應達到平衡狀態(tài)，由于該反應是放熱反應，升高溫度．平衡逆向移動，氮氧化物轉化率降低 CO-2e-+H2O=CO2+2H+ 2NO+3H2O2=2NO3-+2H2O+2H+ c(Na+)>c(NO3-)>c NO2-)>c(OH-)>c(H+)

【解析】本題主要考查化學平衡的移動。

(1)①反應0~2min內的平均速率v(COCl2)=0.4/2/2mol/(L·min)=0.1mol/(L·min)。

②在2min~4min間，反應處于平衡狀態(tài)，v正(Cl2)=v逆(CO)，該溫度下各物質的平衡濃度：c(CO)=0.4mol/L、c(Cl2)=0.1mol/L、c(COCl2)=0.2mol/L，K==5。

③溫度一定時，加壓平衡右移，CO的轉化率隨壓強增大而增大，所以X代表的物理量是溫度；CO的轉化率隨溫度升高而減小，表明升溫平衡左移，a<0。

(2)①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溫度升高到710K時，反應達到平衡狀態(tài)，由于該反應是放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，氮氧化物轉化率降低。

②工作電極為負極，則工作電極的反應式為CO-2e-+H2O=CO2+2H+。NO與H2O2溶液反應的離子方程式：2NO+3H2O2=2NO3-+2H2O+2H+。

(3)9.2gNO2的物質的量為0.2mol，轉移電子0.1mol，2NO2+++CO2，恰好反應后，使得液中的CO2完全逸出，由于發(fā)生水解反應，所得溶液呈弱堿性，則溶液中存在的所有離子濃度大小關系是c(Na+)>c(NO3-)>c(NO2-)>c(OH-)>c(H+)。