Question

【題目】燃料的使用和防污染是社會(huì)發(fā)展中一個(gè)無法回避的矛盾話題．
（1）我國(guó)北方冬季燒煤供暖所產(chǎn)生的廢氣是霧霾的主要來源之一．經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)將煤炭在O2/CO2的氣氛下燃燒，能夠降低燃煤時(shí)NO的排放，主要反應(yīng)為：
2NO（g）+2CO（g）═N2（g）+2CO2（g）△H
若①N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H1=+180.5kJmol﹣1
②2CO（g）═2C（s）+O2（g）△H2=+221kJmol﹣1
③C（s）+O2（g）═CO2（g）△H3=﹣393.5kJmol﹣1
則△H=kJmol﹣1 ．
（2）為了提高燃料的利用率，可以將甲醇設(shè)計(jì)為燃料電池，寫出熔融K2CO3做電解質(zhì)時(shí)，甲醇燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式：；該電池負(fù)極與水庫(kù)的鐵閘相連時(shí)，可以保護(hù)鐵閘不被腐蝕，這種方法叫做 ．
（3）含有甲醇的廢水隨意排放會(huì)造成水污染，可用ClO2將其氧化為CO2 ， 然后再加堿中和即可．寫出處理甲醇酸性廢水過程中，ClO2與甲醇反應(yīng)的離子方程式： ．
（4）機(jī)動(dòng)車的尾氣也是霧霾形成的原因之一．

①近幾年有人提出在催化劑條件下，利用汽油中揮發(fā)出來的C3H6催化還原尾氣中的NO氣體生成三種無污染的物質(zhì)．請(qǐng)寫出該過程的化學(xué)方程式：；
②電化學(xué)氣敏傳感器法是測(cè)定汽車尾氣常用的方法之一．其中CO傳感器的工作原理如上圖所示，則對(duì)電極的電極反應(yīng)式為 ．

Answer 1

【答案】
（1）﹣746.5
（2）CH3OH﹣6e﹣+3CO32﹣=2H2O+4CO2↑；外加電流的陰極保護(hù)法
（3）6ClO2+5CH3OH=6Cl﹣+5CO2+6H++7H2O
（4）2C3H6+18NO=6CO2+9N2+6H2O；O2+4e﹣+4H+=2H2O
【解析】解：（1）②+③×2﹣①得到2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g），反應(yīng)的焓變=+221kJmol﹣1+2（﹣393.5kJmol﹣1）﹣（180.5kJmol﹣1）=﹣746.5kJmol﹣1 ， 所以答案是：﹣746.5；（2）負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，甲醇燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式：CH3OH﹣6e﹣+3CO32﹣=2H2O+4CO2↑；該電池負(fù)極與水庫(kù)的鐵閘相連時(shí)，可以保護(hù)鐵閘不被腐蝕，這種方法叫做外加電流的陰極保護(hù)法，所以答案是：CH3OH﹣6e﹣+3CO32﹣=2H2O+4CO2↑；外加電流的陰極保護(hù)法；（3）根據(jù)信息：二氧化氯和甲醇反應(yīng)，生成Cl﹣、CO2和水2 ， 所以反應(yīng)方程式為：6ClO2+5CH3OH=6Cl﹣+5CO2+6H++7H2O，所以答案是：6ClO2+5CH3OH=6Cl﹣+5CO2+6H++7H2O；（4）①C3H6催化還原尾氣中的NO氣體，發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成無毒氣體二氧化碳和氮?dú)猓�所以反�?yīng)方程式為：2C3H6+18NO=6CO2+9N2+6H2O，所以答案是：2C3H6+18NO=6CO2+9N2+6H2O；（4）①C3H6催化還原尾氣中的NO氣體，發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成無毒氣體二氧化碳和氮?dú)猓�所以答案是�?C3H6+18NO=6CO2+9N2+6H2O；
②電化學(xué)氣敏傳感器法是測(cè)定汽車尾氣常用的方法之一．其中CO傳感器的工作原理如上圖所示，對(duì)電極氧氣發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O2+4e﹣+4H+=2H2O，所以答案是：O2+4e﹣+4H+=2H2O．
【考點(diǎn)精析】關(guān)于本題考查的反應(yīng)熱和焓變，需要了解在化學(xué)反應(yīng)中放出或吸收的熱量，通常叫反應(yīng)熱才能得出正確答案．