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、NO2等有毒气体，其污染问题也成为当今社会急需解决的问题．I．对汽车加装尾气净化装置，可使CO、NOx有毒气体相互反应

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、NO₂等有毒气体，其污染问题也成为当今社会急需解决的问题．
I．对汽车加装尾气净化装置，可使CO、NO_x有毒气体相互反应转化为无毒气体．2xCO+2NO_x═2xCO₂+N₂，当转移电子物质的量为0.8x mol时，该反应生成______L N₂（标准状况下）．
Ⅱ．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，可以用来合成很多有机物如甲醇（CH₃OH）、二甲醚（CH₃OCH₃）等，还可以作燃料．
（1）在压强为0.1MPa条件下，将a mol CO与3a mol H₂的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）△H＜0
①该反应的平衡常数表达式为

(c(CH3OH))/(c(CO)c2(H2))

(c(CH3OH))/(c(CO)c2(H2))

．
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1mol CO和3mol H₂
（2）已知：①CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）△H=-90.7kJ•mol^-1
          ②2CH₃OH（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-23.5kJ•mol^-1
          ③CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.2kJ•mol^-1
则3CO（g）+3H₂（g）═CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）的△H=______．
（3）CO-空气燃料电池中使用的电解质是搀杂Y₂O₃的ZrO₂晶体，它在高温下能传导O^2-．该电池负极的电极反应式为______．
（4）甲醇也是新能源电池的燃料，但它对水质会造成一定的污染．有一种电化学法可消除这种污染．其原理是：2滴甲醇，1mL 1.0mol•L^-1硫酸，4mL 0.1mol•L^-1硫酸钴（CoSO₄）混合溶液，插上两根惰性电极，通电后，将Co²⁺氧化成Co³⁺，然后以Co³⁺做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO₂而净化．实验室用如图装置模拟上述过程：
①检验电解时产生的CO₂气体，井穴板穴孔内应盛放______溶液．
②写出净化甲醇的离子方程式______．

Answer 1

I、2xCO+2NO_x═2xCO₂+N₂，反应中生成1molN₂电子转移2xmol电子，当转移电子物质的量为0.8x mol时，反应生成氮气0.2mol，
标准状况下气体体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L；
故答案为：4.48L；
II、（1）①CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）△H＜0，反应的平衡常数K=(c(CH3OH))/(c(CO)c2(H2))；
故答案为：(c(CH3OH))/(c(CO)c2(H2))；
②反应是气体体积减小的放热反应，若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率：
A．升高温度，平衡逆向进行，甲醇产率减小，故A错误；                       
B．将CH₃OH（g）从体系中分离，平衡正向进行，甲醇产率增大，故B正确；
C．充入He，使体系总压强增大，分压不变，平衡不动，故C错误；     
 D．再充入1mol CO和3mol H₂ ，反应物浓度增大，平衡正向进行，甲醇产率增大，故D正确；
故答案为：BD；
（2）①CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）△H=-90.7kJ•mol^-1
    ②2CH₃OH（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-23.5kJ•mol^-1
    ③CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.2kJ•mol^-1
依据盖斯定律计算①×2+②+③得到：3CO（g）+3H₂（g）═CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）的△H=-246.1KJ•mol^-1；
故答案为：-246.1KJ•mol^-1；
（3）CO-空气燃料电池中使用的电解质是搀杂Y₂O₃的ZrO₂晶体，它在高温下能传导O^2-，燃料一氧化碳在负极失电子发生氧化反应生成二氧化碳，用传导离子O^2-，配平书写该电池负极的电极反应式为CO-2e^-+O^2-=CO₂；
故答案为：CO-2e^-+O^2-=CO₂；
（4）①检验电解时产生的CO₂气体，用澄清石灰水检验二氧化碳的存在，井穴板穴孔内应盛放澄清石灰水；
故答案为：澄清石灰水；
②甲醇被氧化生成二氧化碳，Co³⁺被还原生成Co²⁺，溶液呈酸性，则生成物中含有氢离子，所以该反应离子方程式为：6Co³⁺+CH₃OH+H₂O=CO₂↑+6Co²⁺+6H⁺；
故答案为：6Co³⁺+CH₃OH+H₂O=CO₂↑+6 Co²⁺+6H⁺；