Question

汽車作為一種現(xiàn)代交通工具正在進入千家萬戶，汽車尾氣中含有CO、NOx等有毒氣體，其污染問題也成為當今社會急需解決的問題。

(1)汽車發(fā)動機工作時會引發(fā)N₂和O₂反應，其能量變化示意圖如圖：

則該反應的熱化學方程式為_____________________________。

(2)對汽車加裝尾氣凈化裝置，可使CO、NOx有毒氣體相互反應轉(zhuǎn)化為無毒氣體。

2xCO＋2NOx == 2xCO₂＋N₂，當轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.4x mol時，該反應生成標準狀況下的N₂體積_____________________L。

(3)一氧化碳是一種用途相當廣泛的化工基礎原料�？梢赃�原金屬氧化物，還可以用來合成很多有機物如甲醇等。在壓強為0.1 MPa條件下，將a mol CO與3a mol H₂的混合氣體在催化劑作用下反應生成甲醇： CO(g)＋2H₂(g) CH₃OH(g)；△H＝ -b kJ•mol-1

①該反應的平衡常數(shù)表達式為_____________________________。

②若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是______________

A．升高溫度                        B．將CH₃OH(g)從體系中分離

C．充入He，使體系總壓強增大       D．再充入1 mol CO和3 mol H₂

③經(jīng)測定不同溫度下該反應的平衡常數(shù)如下：

溫度（℃）	250	300	350
K	2.041	0.270	0.012

若某時刻、250℃測得該反應的反應物與生成物的濃度為c(CO) ＝0.4 mol/L、c(H₂)＝0.4 mol/L、c(CH₃OH)＝0.8 mol·L－1, 則此時v正___________v逆(填＞、＜或＝)。

(4)甲醇是重要的基礎化工原料，又是一種新型的燃料，最近有人制造了一種燃料電池，一個電極通入空氣，另一個電極加入甲醇，電池的電解質(zhì)是摻雜了Y₂O₃的ZrO₂晶體，它在高溫下能傳導O^2-離子。該電池的正極反應式為_____________________________。電池工作時，固體電解質(zhì)里的O^2-向_______極移動。

Answer 1

(1)N₂(g)+O₂(g)=2NO(g)；△H=+183 kJ/moL          (2)2.24L 

(3)①K=        ②BD       ③ ＜ 

(4)O₂+4e^-=2O^2-      負