Question

汽车尾气的主要污染物是NO和CO，为减轻大气污染，人们提出通过以下反应来处理汽车尾气：

（1）已知：2NO（g）+2CO(g)2CO₂（g）+N₂（g）  △H=-746.5KJ/mol（条件为使用催化剂）

2C（s）+O₂（g）2CO（g）  △H=-221.0KJ/mol

C（s）+O₂（g）CO₂（g）  △H=-393.5KJ/mol

则N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）  △H=           KJ·mol^-1.

（2）T℃下，在一容积不变的密闭容器中，通入一定量的NO和CO，用气体传感器测得不停时间NO和CO的浓度如下表

时间/s	0	1	2	3	4	5
c（NO）10^-4mol/L	10.0	4.50	c1	1.50	1.00	1.00
c（CO）10^-3mol/L	3.60	3.05	c2	2.75	2.70	2.70

则c₁合理的数值为            （填字母标号）

A．4.20   B.4.00    C.3.50    D.2.50

（3）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率。根据下表设计的实验测得混合气体中NO的浓度随时间t变化的趋势如下图所示：

实验编号	T/℃	CO初始浓度/10^-3mol·L^-1	催化剂的比表面积/m^2·g^-1
①	350	5．80	124
②	280	5．80	124
③	280	5. 80	82

则曲线Ⅰ对应的实验编号为                。

（4）将不同物质的量的H₂O（g）和CO（g）分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：H₂O(g)+CO（g）CO₂（g）+H₂（g），得到如下三组数据：

实验组	温度/℃	起始量/mol	平衡量/mol	达到平衡所需时间/min
H2O	CO	CO	H2
①	650	2	4	2.4	1.6	5
②	900	1	2	1.6	0.4	3
③	900	a	b	c	d	t

①实验组①中以v（CO₂）表示的反应速率为                。

②若a=2，b=1，则c=         。达到平衡时实验组②中H₂O（g）和实验组③中CO的转化率的关系为：α₂（H₂O）          α₃（CO）（填“＜”、“＞”或“=”）。

（5）CO分析仪的传感器可测定汽车尾气是否符合排放标准，该分析仪的工作原理类似于燃料电池，其中电解质是氧化钇（Y₂O₃）和氧化锆（ZrO₂）晶体，能传导O^2－。

①负极的电极反应式为            。

②以上述电池为电源，通过导线连接成图一。若X、Y为石墨，a为2L0.1mol/LKCl溶液，写出电解总反应的离子方程式                。电解一段时间后，取25mL上述电解后的溶液，滴加0.04mol/L醋酸得到图二曲线（不考虑能量损失和气体溶于水，溶液体积变化忽略不计）。根据图二计算，上述电解过程中消耗一氧化碳的质量为             g。

Answer

（1）+180.5 （2）D （3）③

（4）①0.16mol．L-1·min-1；②0.6；“=”

（5）①CO-2e-+O2-＝CO2

②2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-；2.8g

【解析】

试题分析：（1）已知热化学方程式①2NO（g）+2CO(g)2CO2（g）+N2（g）△H=-746.5KJ/mol，②2C（s）+O2（g）2CO（g）△H=-221.0KJ/mol，③C（s）+O2（g）CO2（g）△H=-393.5KJ/mol，根据盖斯定律-①-②+③×2=746.5+221.0-393.5×2=+180.5，则N2（g）+O2（g）=2NO（g） △H=+180.5KJ·mol-1。

（2）由题中所给数据可知第1s～3s c(NO)减小3×10-4 mol/L，则1s～2s的变化量必介于1.5×10-4 mol/L～3×10-4 mol/L之间，应选D项。

（3）根据表格提供的信息，①②使用催化剂的比表面积大于③，则①②的化学反应速率比③快，又因为①发生反应的温度比②高，所以①中化学反应速率比②大，化学反应速率由快到慢排序为①>②>③，体现在图象上是化学反应速率快的首先出现拐点，所以则曲线Ⅰ对应的实验编号为③。

（4）①根据实验①组的数据，CO的起始量为4mol，平衡量为2.4mol，反应消耗掉1.6mol，根据化学方程式可知，CO2的生成量为1.6mol，所以v（CO2）表示的反应速率为1.6mol÷(2L×5min)= 0.16mol．L-1·min-1 ；

②根据第②组数据可得关系式为

H2O(g)+CO（g）CO2（g）+H2（g）

起始量 1 2 0 0

平衡 0.6 1.6 0.4 0.4

在900℃时的K=（0.2×0.2）÷（0.8×0.3）=1/6，仍在900℃下

H2O(g)+CO（g）CO2（g）+H2（g）

起始量 2 1 0 0

平衡 2-x 1-x x x

列方程为x2÷[(2-x)(1-x)]=1/6，解得x=0.4，则c=0.6mol。

α2（H2O）=40%，α3（CO）=40%，所以α2（H2O）= α3（CO）。

（5）①在原电池中，负极失去电子发生氧化反应，而CO在负极通入，所以负极的电极反应式为CO-2e-+O2-＝CO2。

②惰性电极电解氯化钾溶液的离子方程式为2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- 。根据图像可知氢氧化钾溶液的浓度是0.1mol/L，则反应中生成氢氧化钾是0.2mol，转移0.2mol电子，所以根据电子得失守恒可知消耗CO是0.1mol，则CO的质量是2.8g。

考点：考查盖斯定律的应用，化学反应速率的影响因素，原电池的工作原理等知识。