运用化学反应原理知识回答下列有关碳和碳的化合物的问题：(1)汽车尾气的主要污染物是NO以及燃料燃烧不完全所产生...

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运用化学反应原理知识回答下列有关碳和碳的化合物的问题：

(1)汽车尾气的主要污染物是NO以及燃料燃烧不完全所产生的CO，它们是现代化城市的重要大气污染物，为了减轻汽车尾气造成的大气污染，人们开始探索利用NO和CO在一定条件下转化为两种无毒气体E和F的方法(已知该反应△H<0). 在2 L密闭容器中加入一定量NO和CO，当温度分别在T1和T2时，测得各物质平衡时物质的量如下表：

①请结合上表数据，写出NO与CO反应的化学方程式                        .

②上述反应T1℃时的平衡常数为K1，T2℃时的平衡常数为K2，根据表中数据计算K1=           。根据表中数据判断，温度T1和T2的关系是(填序号)__________。

A．T1>T2B．T1<T2   C．T1=T2 D．无法比较

(2)反应生成的气体E经常用*氧化*来吸收，现有0.4molE，若用200mL 3mol/L NaOH溶液将其完全吸收，溶液中离子浓度由大到小的顺序为：                  .

(3)已知CH4、H2和CO的燃烧热分别为890.3kJ/mol，285.8 kJ/mol和283.0 kJ/mol，工业上利用天然气(主要成分是CH4)与CO2进行高温重整制备CO和H2，写出该反应的热化学方程式：                                                     .

(4)CO还可以用做燃料电池的燃料，某熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，该电池用 Li2CO3 和 Na2CO3 的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2 的混合气为正极助燃气，制得在 650 ℃下工作的燃料电池，写出其负极和正极电极反应方程式：负极：                     ；正极：                    .

【回答】

【知识点】化学平衡移动、计算、热化学方程式书写、盖斯定律、电极反应式的书写

【*解析】 （1）①2CO+2NO       N2+2CO2（2分）

②3200 L/mol（或3200）（2分）    A（2分）

⑵C(Na+)>C(HCO3-)>C(CO32-)>C(OH -)>C(H+)（2分）     

(3) CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g） △H=+247.3 kJ•mol -1（2分）

⑷2CO+2CO32--4e-=4CO2（2分）O2+2CO2+4e-=2CO32-（2分）

解析：（1）①NO和CO在一定条件下转化为两种无毒气体E和F，是氮气和二氧化碳，反

应的方程式为2CO+2NO       N2+2CO2；通过平衡时各物质的物质的

量也验*这一反应；②利用“三段式”进行计算：2CO + 2NO           N2    + 2CO2

                                     始态浓度（mol/L）0.05  0.05          0        0

                         变化量（mol/L） 0.04   0.04         0.02     0.04

                        平衡浓度（mol/L） 0.01   0.01         0.02     0.04

        则K=C(N2)·C2(CO2)/ C2(CO)·C2(NO)=3200 L/mol；

该反应放热，从表中看出，从T1到T2，平衡正向移动，降低温度，故A．T1>T2；

（2）气体E是CO2，0.4mol CO2，用200mL 3mol/L NaOH溶液（物质的量是0.6mol）将其完全吸收，产物生成0.2molNa2CO3和0.2molNaHCO3，CO32-和HCO3-要水解使溶液呈碱*，前者的水解程度远大于后者，所以离子浓度大小：

 C(Na+)>C(HCO3-)>C(CO32-)>C(OH -)>C(H+)

(3) 根据CH4、H2、和CO的燃烧热可知，各物质燃烧的热化学方程式： ①O2（g）+2H2（g）=2H2O（L）△H=-571.6kJ•mol -1； ②CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（L）△H=-890.3kJ•mol-1； ③2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0kJ•mol-1， 利用盖斯定律将②-①-③可得：CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）△H=+247. 3 kJ•mol -1；

（4）在燃料池中，正极上是CO2发生失去电子的氧化反应，电极反应为：O2+2CO2+4e-=2CO32-，负极上是CO发生失电子的氧化反应，反应式：2CO+2CO32--4e-=4CO2，在转移电子一样多的情况下，两极反应相加得到总反应：2CO+O2=2CO2；

【思路点拨】本题考查比较综合，可逆反应平衡常数的简单计算方法，盖斯定律的应用。注意书写热化学方程式的要领；电极反应式的书写要看电解质中的离子存在形式。难度中等。

知识点：化学平衡

题型：填空题