Question

【题目】CO、CO2是火力发电厂释放出的主要尾气，为减少对环境造成的影响，发电厂试图采用以下方法将其资源化利用，重新获得燃料或重要工业产品。

(1)CO与Cl2在催化剂的作用下合成光气(COCl2)。某温度下，向2L的密闭容器中投入一定量的CO和Cl2，在催化剂的作用下发生反应：CO(g) +Cl2(g) COCl2(g) ；ΔH = a kJ/mol反应过程中测定的部分数据如下表:

t/min	n(CO)/mol	n(Cl2)/mol
0	1.20	0.60
1	0.90
2	0.80
4		0.20

①反应0~2min末的平均速率v(COCl2)=______mol/(L·min)。

②在2min~4min间，v正(Cl2) _________v逆(CO) (填“>”、“=”或“<”)， 该温度下K = _____。

③ 已知X、L可分别代表温度或压强，下图表示L一定时，CO的 转化率随X的变化关系。

X代表的物理量是 __________；a_____ 0 (填“>”，“=”，“<”)。

(2)在催化剂作用下NO和CO转化为无毒气体： 2CO(g)＋2NO(g) 2CO2(g)＋N2 (g) ；ΔH=－748 kJ·mol-1

①一定条件下，单位时间内不同温度下测定的氮氧化物转化率如图1所示。温度高于710K时，随温度的升高氮氧化物转化率降低的原因可能是 ________________ 。

②已知：测定空气中NO和CO 含量常用的方法有两种：方法1：电化学气敏传感器法。其中CO传感器的工作原理如图2所示，则工作电极的反应式为________________。方法2：氧化还原滴定法。用H2O2溶液吸收尾气、将氮氧化物转化为强酸，用酸碱中和滴定法测定强酸依度。写出NO 与H2O2溶液反应的离子方程式：________________________________。

(3)NO2 会污染环境，可用Na2CO3 溶液吸收NO2 并生成CO2，已知9.2g NO2气体和Na2CO3 溶液完全反应时转移电子0.1mol，恰好反应后，使得溶液中的CO2完全逸出，所得溶液呈弱碱性，则溶液中存在的所有离子浓度大小关系是_____________________。

Answer 1

【答案】 0.1 = 5 温度 < 温度升高到710 K时，反应达到平衡状态，由于该反应是放热反应，升高温度．平衡逆向移动，氮氧化物转化率降低 CO-2e-+H2O=CO2+2H+ 2NO+3H2O2=2NO3-+2H2O+2H+ c(Na+)>c(NO3-)>c NO2-)>c(OH-)>c(H+)

【解析】本题主要考查化学平衡的移动。

(1)①反应0~2min内的平均速率v(COCl2)=0.4/2/2mol/(L·min)=0.1mol/(L·min)。

②在2min~4min间，反应处于平衡状态，v正(Cl2)=v逆(CO)，该温度下各物质的平衡浓度：c(CO)=0.4mol/L、c(Cl2)=0.1mol/L、c(COCl2)=0.2mol/L，K==5。

③温度一定时，加压平衡右移，CO的转化率随压强增大而增大，所以X代表的物理量是温度；CO的转化率随温度升高而减小，表明升温平衡左移，a<0。

(2)①温度高于710K时，随温度的升高氮氧化物转化率降低的原因可能是温度升高到710K时，反应达到平衡状态，由于该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，氮氧化物转化率降低。

②工作电极为负极，则工作电极的反应式为CO-2e-+H2O=CO2+2H+。NO与H2O2溶液反应的离子方程式：2NO+3H2O2=2NO3-+2H2O+2H+。

(3)9.2gNO2的物质的量为0.2mol，转移电子0.1mol，2NO2+++CO2，恰好反应后，使得液中的CO2完全逸出，由于发生水解反应，所得溶液呈弱碱性，则溶液中存在的所有离子浓度大小关系是c(Na+)>c(NO3-)>c(NO2-)>c(OH-)>c(H+)。