Question

汽车作为一种现代交通工具正在进入千家万户，汽车尾气中含有CO、NOx等有毒气体，其污染问题也成为当今社会急需解决的问题。

(1)汽车发动机工作时会引发N₂和O₂反应，其能量变化示意图如图：

则该反应的热化学方程式为_____________________________。

(2)对汽车加装尾气净化装置，可使CO、NOx有毒气体相互反应转化为无毒气体。

2xCO＋2NOx == 2xCO₂＋N₂，当转移电子物质的量为0.4x mol时，该反应生成标准状况下的N₂体积_____________________L。

(3)一氧化碳是一种用途相当广泛的化工基础原料。可以还原金属氧化物，还可以用来合成很多有机物如甲醇等。在压强为0.1 MPa条件下，将a mol CO与3a mol H₂的混合气体在催化剂作用下反应生成甲醇： CO(g)＋2H₂(g) CH₃OH(g)；△H＝ -b kJ•mol-1

①该反应的平衡常数表达式为_____________________________。

②若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是______________

A．升高温度                        B．将CH₃OH(g)从体系中分离

C．充入He，使体系总压强增大       D．再充入1 mol CO和3 mol H₂

③经测定不同温度下该反应的平衡常数如下：

温度（℃）	250	300	350
K	2.041	0.270	0.012

若某时刻、250℃测得该反应的反应物与生成物的浓度为c(CO) ＝0.4 mol/L、c(H₂)＝0.4 mol/L、c(CH₃OH)＝0.8 mol·L－1, 则此时v正___________v逆(填＞、＜或＝)。

(4)甲醇是重要的基础化工原料，又是一种新型的燃料，最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一个电极加入甲醇，电池的电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₂晶体，它在高温下能传导O^2-离子。该电池的正极反应式为_____________________________。电池工作时，固体电解质里的O^2-向_______极移动。

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-      负