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+8NH₃

催化劑

△

7N₂+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

（1）反應6NO₂+8NH₃

催化劑

△

7N₂+12H₂O可以處理NO₂，由化學方程式可知，6mol二氧化氮反應的轉移為24mol，當轉移1.2mol電子時，消耗的二氧化氮氣體物質的量為0.3mol，消耗的NO₂在標準狀況下=0.3mol×22.4L/mol=6.72L，
故答案為：6.72；
（2）①2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃ （g）△H=-196.6kJ?mol^-1
②2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H=-113.0kJ?mol^-1
由蓋斯定律①-②得到：2NO₂（g）+2SO₂（g）?2SO₃（g）+2NO（g）的△H=-83.6KJ/mol，
則反應NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）的△H=-41.8KJ/mol，
故答案為：-41.8；
（3）①放電過程中，甲醇完全氧化產生的CO₂被充分吸收生成CO₃^2-，反應的離子方程式為：2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O，
故答案為：2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O；
②甲醇燃料電池中燃料在負極失電子發生氧化反應，電池在放電過程中，氫氧化鉀消耗，溶液的pH下降，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，依據電子守恒CH₃OH～CO₃^2-～6e^-，16克甲醇物質的量為0.5mol，轉移電子為3mol，整個過程中能量利用率為80%，用于電解硫酸銅溶液的電子=3×80%=2.4mol，依據電子守恒O₂～4e^-，則將產生標準狀況下的O₂物質的量為0.6mol，標準狀況下氧氣的體積=0.6mol×22.4L/mol=13.44L，
故答案為：2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O；負；下降；13.44．