（2013•江西一模）研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的测量及处理具有重要意义．

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：化学作业时间：2024/05/15 07:53:29

（2013•江西一模）研究NO₂、SO₂、CO等大气污染气体的测量及处理具有重要意义．
（1）已知：H₂（g）、CO（g）和CH₃CH₂OH（l）的燃烧热分别为285.8kJ∕mol、283.0kJ∕mol和1365.5kJ∕mol．写出由一定量H₂（g）和CO（g）反应生成1mol CH₃CH₂OH（l）和液态水的热化学方程式的______．
（2）一定条件下，NO₂与SO₂反应生成SO₃和NO两种气体．将体积比为1：2的NO₂、SO₂气体置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是______．
a．体系压强保持不变 b．混合气体颜色保持不变
c．SO₃和NO的体积比保持不变 d．每消耗1mol SO₂的同时生成1mol NO
（3）右图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测．则该电池的负极反应式为______．
（4）将0.2mol CO₂气体通人150mL、2mol∕L的NaOH溶液中，完全反应后所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序是______．
（5）工业上常用Na₂CO₃溶液吸收法处理氮的氧化物（以NO和NO₂的混合物为例）．
已知：NO不能与Na₂CO₃溶液反应．
NO+NO₂+Na₂CO₃═2NaNO₂+CO₂
2NO₂+Na₂CO₃═NaNO₂+NaNO₃+CO₂
若用足量的Na₂CO₃溶液完全吸收NO和NO₂的混合物，每产生22.4L（标准状况）CO₂（全部逸出）时，吸收液质量就增加44g，则混合气体中NO和NO₂的体积比为______．

（1）H₂（g）+
1
2O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/molⅠ
CO（g）+
1
2O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0kJ•mol^-1Ⅱ
C₂H₅OH（l）+3O₂（g）=3H₂O（l）+2CO₂ （g）△H=-1365.5kJ/molⅢ
将方程式Ⅰ×4+Ⅱ×2-Ⅲ得
2CO（g）+4H₂（g）⇌CH₃CH₂OH（l）+H₂O（l）△H=（-283.0kJ•mol^-1）×2+（-285.8kJ/mol）×4-（-1365.5kJ/mol ）=-343.7 kJ•mol^-1，
故答案为：2CO（g）+4H₂ （g）=CH₃CH₂OH（l）+H₂O（l）△H=-343.7 kJ•mol^-1；
（2）a．体系的压强始终不变，故不能说明达平衡状态，故a错误；
b．混合气体颜色保持不变，说明正逆反应速率相等，故b正确；
c．SO₃和NO的体积比，始终保持不变，故c错误；
d．每消耗1 mol SO₂的同时生成1 molNO，只要反应发生一直符合这一关系，故d错误；
故答案为：b；　
（3）该装置中含有质子交换膜，则电解质溶液为酸性，酸性条件下，乙醇燃料电池中，负极上乙醇失电子和水反应生成乙酸和氢离子而发生氧化反应，电极反应式为：CH₃CH₂OH+H₂O-4e^-=CH₃COOH+4H⁺，
故答案为：CH₃CH₂OH+H₂O-4e^-=CH₃COOH+4H⁺；
（4）n （CO₂）=0.2mol，150mL、2mol•L^-1的NaOH溶液中n（NaOH）=C×V=0.3mol，则有：2＞
n(NaOH)
n(CO2)=
3
2＞1，则反应的可能方程式有：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，CO₂+NaOH=NaHCO₃，所以：所得产物为Na₂CO₃和NaHCO₃，设所得产物中含Na₂CO₃为xmol，NaHCO₃为ymol，
则得方程组：

x+y=0.2
2x+y=0.3解得：x=0.1，y=0.1，在含等物质的量的碳酸钠、碳酸氢钠的溶液中，c（Na⁺）最大，碳酸根离子水解大于碳酸氢根离子的水解，则c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），水解使溶液显碱性，则c（OH^-）＞c（H⁺），显性离子大于隐性离子，所以c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
即离子浓度大小为c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案为：C（Na+）＞C（HCO₃^-）＞C（CO₃^2-）＞C（OH^-）＞C（H⁺）；
（5）设NO的物质的量是x，NO₂的物质的量是y，根据一氧化氮和二氧化氮分别得到的二氧化碳的物质的量及溶液质量增加的量列方程组为：

x+
y-x
2=
22.4
22.4
32x+24(y-x)=44，解得

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