Question

研究NO₂、SO₂、CO等大氣污染氣體的處理以及燃料的開(kāi)發(fā)與利用有重要意義．
（1）NO₂可用水吸收，利用反應(yīng)6NO₂+8NH₃

催化劑

△

7N₂+12H₂O也可以處理NO₂．當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2mol電子時(shí)，消耗的NO₂在標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）的△H=______kJ?mol^-1
（3）CO可用于合成甲醇，反應(yīng)方程式為CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）．由甲醇和氧氣以及強(qiáng)堿做電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池，電量是現(xiàn)用鎳氫電池和鋰電池的10倍，可連續(xù)使用1個(gè)月充電一次．假定放電過(guò)程中，甲醇完全氧化產(chǎn)生的CO₂被充分吸收生成CO₃^2-
①該電池反應(yīng)的總離子方程式為_(kāi)_____．
②甲醇在______極發(fā)生反應(yīng)（填正或負(fù)），電池在放電過(guò)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(chǎn)生的電能電解足量的CuSO₄溶液，（假設(shè)整個(gè)過(guò)程中能量利用率為80%），則將產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的O₂______升．

Answer 1

（1）反應(yīng)6NO₂+8NH₃

催化劑

△

7N₂+12H₂O可以處理NO₂，由化學(xué)方程式可知，6mol二氧化氮反應(yīng)的轉(zhuǎn)移為24mol，當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2mol電子時(shí)，消耗的二氧化氮?dú)怏w物質(zhì)的量為0.3mol，消耗的NO₂在標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）的△H=-41.8KJ/mol，
故答案為：-41.8；
（3）①放電過(guò)程中，甲醇完全氧化產(chǎn)生的CO₂被充分吸收生成CO₃^2-，反應(yīng)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(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電池在放電過(guò)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(chǎn)生的電能電解足量的CuSO₄溶液，依據(jù)電子守恒CH₃OH～CO₃^2-～6e^-，16克甲醇物質(zhì)的量為0.5mol，轉(zhuǎn)移電子為3mol，整個(gè)過(guò)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(jù)電子守恒O₂～4e^-，則將產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的O₂物質(zhì)的量為0.6mol，標(biāo)準(zhǔn)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(fù)；下降；13.44．