Question

碳氧化物和氨氧化物在工業生產中有著廣泛應用．



（1）工業上利用CO和H₂在催化劑存在下合成甲醇．
主反應：CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g）△H=-91kJ．mo1^-1
副反應：2CO（g）+4H₂（g）=CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-206kJ．mo1^-1
①反應2CH₃OH（g）=CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）的△H=______kJ．mo1^-．
②工業中常用醇為燃料制成燃料電池（如圖1所示），通入甲醇的電極是______極（填“正”或“負”）；該電池的正極反應式為______．
（2）氮氧化物進入大氣后，可形成硝酸型酸雨和光化學煙霧，必須對其進行處理．
①用過量的NaOH溶液吸收NO₂氣體，所得的溶液中除了含有NaOH，還含有______．②為避免污染，常給汽車安裝尾氣凈化裝置．凈化裝置里裝有催化劑，氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的機理如圖2所示．出凈化過程中的總化學反應方程式：
______．
③某工廠排出的尾氣中NO_x的含量為0.56%（體積分數），用氨氣可以將其轉化為無害氣體，發生的反應為：6NO_x+4xNH₃=（3+2x）N₂+6xH₂O，若處理1×1×10⁴L（標準狀況）該尾氣需42.5gNH₃，則x=______．

Answer 1

（1）①、已知：Ⅰ、CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g）△H=-91kJ．mo1^-1
Ⅱ、2CO（g）+4H₂（g）=CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-206kJ．mo1^-1
根據蓋斯定律，Ⅱ-Ⅰ×2得2CH₃OH（g）=CH₃OCH₃（g）+H₂O（g），所以該熱化學方程式的△H=（-206kJ．mo1^-1
）-2×（-91kJ．mo1^-1）=-24kJ．mo1^-1；
故答案為：24；
②甲醇發生氧化反應，原電池負極發生氧化反應，故應在負極通入甲醇，正極發生還原反應，氧氣在正極放電，電極反應式為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
故答案為：負，O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（2）①NaOH溶液吸收NO₂氣體發生反應3NO₂+2NaOH═2NaNO₃+NO+H₂O，NO₂+NO+2NaOH═2NaNO₂+H₂O，故所得的溶液中除了含有NaOH，還含有NaNO₃、NaNO₂；
故答案為：NaNO₃、NaNO₂；
②NO₂為中間產物，反應物為NO、O₂、CO，產物為CO₂、N₂，反應方程式為2NO+O₂+4CO=4CO₂+N₂；
故答案為：2NO+O₂+4CO

催化劑  .

4CO₂+N₂；
③1×10⁴L尾氣中NO_x的體積為：1×10⁴L×0.56%=56L，標準狀況下NO_x的物質的量為

56L

22.4L/mol

=2.5mol，42.5gNH₃的物質的量為

42.5g

17g/mol

=2.5mol，物質的量之比等于化學計量數之比，所以2.5mol：2.5mol=6：4x，解得x=1.5；
故答案為：1.5．