精英家教網(wǎng)控制和治理CO2、SO2是解決溫室效應(yīng)、減少酸雨的有效途徑，有學(xué)者設(shè)想以如圖所示裝置用電化學(xué)原理將他們轉(zhuǎn)化為重要化工原料．請(qǐng)回答：
（1）若A為CO2，B為H2，C為CH3OH，則負(fù)極是
 
（填“A”或“B”），正極反應(yīng)式為
 
．
（2）若A為SO2，B為O2，C為H2SO4．則負(fù)極反應(yīng)式為
 
．電池總反應(yīng)式為
 
．科研人員希望每分鐘從C處獲得100mL10mol/L H2SO4，A處通入廢氣（SO2的體積分?jǐn)?shù)為1%）的速率為
 
L/min（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．
分析：原電池中負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)元素化合價(jià)變化確定正負(fù)極及其反應(yīng)，根據(jù)原子守恒計(jì)算廢氣的速率．
解答：解：（1）A是二氧化碳，B是氫氣，二氧化碳中碳元素化合價(jià)是+4價(jià)，氫氣中氫元素化合價(jià)是0價(jià)，甲醇中碳元素化合價(jià)是-2價(jià)，氫元素化合價(jià)是+1價(jià)，負(fù)極上失電子化合價(jià)升高，所以A電極是正極，B電極是負(fù)極，正極上二氧化碳失電子和氫離子反應(yīng)生成甲醇和水，電極反應(yīng)式為：CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O，
故答案為：B，CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O； 
（2）A為SO2，S元素化合價(jià)是+4價(jià)，B為O2，O元素化合價(jià)是0價(jià)，C為H2SO4，氧元素化合價(jià)是-2價(jià)，S元素化合價(jià)是+6計(jì)算，所以二氧化硫失電子，氧氣得電子，則A是負(fù)極，B是正極，負(fù)極上二氧化硫失電子和水反應(yīng)生成硫酸，電極反應(yīng)式為：SO2+2H2O-2e-=4H++SO42-，正極上氧氣得電子和氫離子反應(yīng)生成水，所以電池反應(yīng)式為：2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，C處每分鐘生產(chǎn)硫酸的物質(zhì)的量=10mol×0.1L=1mol，
根據(jù)S原子守恒知，每分鐘通入的氣體體積=
1mol×22.4L/mol
1%
=2240L，
故答案為：SO2+2H2O-2e-=4H++SO42-，2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，2240．
點(diǎn)評(píng)：本題考查原電池原理，根據(jù)電極上得失電子確定電極及其反應(yīng)即可，難度不大．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（2011?開封一模）“溫室效應(yīng)”是哥本哈根氣候變化大會(huì)研究的環(huán)境問題之一．CO2是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體．因此，控制和治理CO2是解決“溫室效應(yīng)”的有效途徑．
（1）其中一種途徑是將CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)．如：
2CO2（g）+2H2O（l）═C2H4（g）+3O2（g）△H=+1411.0kJ/mol
2CO2（g）+3H2O（l）═C2H5OH（l）+3O2（g）△H=+1366.8kJ/mol
則由乙烯水化制乙醇反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為
C2H4（g）+H2O（l）═C2H5OH（l）△H=-44.2kJ/mol
C2H4（g）+H2O（l）═C2H5OH（l）△H=-44.2kJ/mol
．
溫度（K）
（2）在一定條件下，6H2（g）+2CO2（g）?CH3CH2OH（g）+3H2O（g）．
CO2轉(zhuǎn)化率（%）
n（H2）/n（CO2）		 500 600 700 800
1.5 45 33 20 12
2 60 43 28 15
3 83 62 37 22
根據(jù)上表中數(shù)據(jù)分析：
①溫度一定時(shí)，提高氫碳比[n（H2）/n（CO2）]，CO2的轉(zhuǎn)化率
增大
增大
（填“增大”“減小”“不變”）．
②該反應(yīng)的正反應(yīng)為
放
放
（填“吸”或“放”）熱反應(yīng)．

（3）一定條件下，將3molH2和1molCO2兩種氣體混合于固定容積為2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3H2（g）+CO2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）．2min末該反應(yīng)達(dá)到平衡，測(cè)得CH3OH的濃度為0.2mol/L．下列判斷不正確的是
bcd
bcd
．
a．該條件下此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=
c(CH3OH)?c(H2O)
c3(H2)?c(CO2)
b．H2的平均反應(yīng)速率為0.3mol/（L?s）
c．CO2的轉(zhuǎn)化率為60%
d．若混合氣體的密度不再改變時(shí)，該反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)
（4）如圖是乙醇燃料電池（電解質(zhì)溶液為KOH溶液）的結(jié)構(gòu)示意圖，則a處通入的是
乙醇
乙醇
（填“乙醇”或“氧氣”），b處電極上發(fā)生的電極反應(yīng)是：
O2+4e-+2H2O=4OH-
O2+4e-+2H2O=4OH-
．
（5）CO2在自然界循環(huán)時(shí)可與CaCO3反應(yīng)，CaCO3是一種難溶物質(zhì)，其Ksp=2.8×10-9．CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，現(xiàn)將等體積的CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的濃度為2×10-4mol/L，則生成沉淀所需CaCl2溶液的最小濃度為大于
2.8×10-5mol/L
2.8×10-5mol/L
．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

工業(yè)上制備BaCl2的工藝流程圖如下：

某研究小組在實(shí)驗(yàn)室用重晶石（主要成分BaSO4）對(duì)工業(yè)過(guò)程進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)．查表得
BaSO4（s）+4C（s）
高溫
4CO（g）+BaS（s）△H1=571.2kJ?mol-1     ①
BaSO4（s）+2C（s）
高溫
2CO2（g）+BaS（s）△H2=226.2kJ?mol-1     ②
（1）氣體用過(guò)量NaOH溶液吸收，得到硫化鈉．Na2S水解的離子方程式為
S2-+H2O?HS-+OH-、HS-+H2O?H2S+OH-
S2-+H2O?HS-+OH-、HS-+H2O?H2S+OH-
． 
（2）反應(yīng)C（s）+CO2（g）
高溫
2CO（g）的△H2=
172.5
172.5
kJ?mol-1．
（3）“溫室效應(yīng)”是全球關(guān)注的環(huán)境問題之一．CO2是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體．因此，控制和治理CO2是解決溫室效應(yīng)的有效途徑．
①下列措施中，有利于降低大氣中CO2濃度的有：
abcd
abcd
．（填字母）
a．減少化石燃料的使用           b．植樹造林，增大植被面積
c．采用節(jié)能技術(shù)                 d．利用太陽(yáng)能、風(fēng)能
②將CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物可有效實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)．CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物的例子很多，如：
a．6CO2+6H2O
光合作用
C6H12O6        b．CO2+3H2
催化劑
△
CH3OH+H2O
c．CO2+CH4
催化劑
△
CH3COOH         d．2CO2+6H2
催化劑
△
CH2═CH2+4H2O
以上反應(yīng)中，最節(jié)能的是
a
a
，原子利用率最高的是
c
c
．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2010年陜西省西工大附中高三第九次適應(yīng)性訓(xùn)練理科綜合測(cè)試（化學(xué)） 題型：填空題

（14分）“溫室效應(yīng)”是哥本哈根氣候變化大會(huì)研究的環(huán)境問題之一。CO2是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體。因此，控制和治理CO2是解決“溫室效應(yīng)”的有效途徑。
（1） 其中一種途徑是將CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)。如：
2CO2(g)＋2H2O(l) ="=" C2H4(g)＋3O2(g)    ΔH＝+1411.0 kJ/mol    
2CO2(g)＋3H2O(l) ="=" C2H5OH(1)＋3O2(g)  ΔH＝+1366.8 kJ/mol   
則由乙烯水化制乙醇反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為                                。
（2）在一定條件下，6H2(g) +2CO2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)。 

 
500
600
700
800
1.5
45
33
20
12
2
60
43
28
15
3
83
62
37
22
根據(jù)上表中數(shù)據(jù)分析：
① 溫度一定時(shí)，提高氫碳比[n(H2)/n(CO2)]，CO2的轉(zhuǎn)化率    （填“增大”“減小”“不變”）。
② 該反應(yīng)的正反應(yīng)為       （填“吸”或“放”）熱反應(yīng)。
（3）一定條件下，將3molH2和1molCO2兩種氣體混合于固定容積為2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3H2（g）+ CO2（g）CH3OH（g）+ H2O（g）。2min末該反應(yīng)達(dá)到平衡，測(cè)得CH3OH的濃度為0.2mol/L。下列判斷不正確的是            。
a. 該條件下此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為
b. H2的平均反應(yīng)速率為0．3mol/(L·s)
c. CO2的轉(zhuǎn)化率為60%
d. 若混合氣體的密度不再改變時(shí)，該反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)

 

 

（4）如圖是乙醇燃料電池（電解質(zhì)溶液為KOH溶液）的結(jié)構(gòu)示意圖，則a處通入的是      （填“乙醇”或“氧氣”），b處電極上發(fā)生的電極反應(yīng)是：                。 

（5）CO2在自然界循環(huán)時(shí)可與CaCO3反應(yīng)，CaCO3是一種難溶物質(zhì)，其Ksp=2.8×10—9。CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，現(xiàn)將等體積的CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的濃度為2×10—4mo1/L ，則生成沉淀所需CaCl2溶液的最小濃度為大于                   。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2011屆河南省開封市高三一�？荚嚮瘜W(xué)試卷 題型：填空題

CO2是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體，控制和治理CO2是解決溫室效應(yīng)的有效途徑。
（1）其中一種途徑是將CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)。如：
2CO2（g）+2H2O（l）===C2 H4（g）+3O2（g） △H=十1411．0kJ/mol
2CO2（g） +3H2 O（l）=C2 H5OH（1）十3O2（g）△H = +1366．8kJ/mol
則由乙烯水化制乙醇反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為                        。
（2）在一定條件下，6H2（g）+2CO2（g）CH3CH2OH（g）+3H2O（g）。

              溫度（K）
CO2轉(zhuǎn)化率（%）
n（H2）/n（CO2）
500
600
700
800
1．5
45
33
20
12
2
60
43
28
15
3
83
62
37
22
根據(jù)上表中數(shù)據(jù)分析：
①溫度一定時(shí)，提高氫碳比[著轟擊]，CO2的轉(zhuǎn)化率       （填“增大”“減小”
“不變”）。
②該反應(yīng)的正反應(yīng)為                 （填“吸”或“放”）熱反應(yīng)。
（3）定條件下，將3 molH2和1molCO2兩種氣體混合于固定容積為2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3H2（g）+CO2（g） CH3OH（g）+H2O（g）。2min末該反應(yīng)達(dá)到平衡，測(cè)得CH30H的濃度為0．2mol／L。下列判斷不正確的是___  _。
a．該條件下此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為

b．H2的平均反應(yīng)速率為0．3mol／（L．s）
c．CO2的轉(zhuǎn)化率為60%
d．若混合氣體的密度不再改變時(shí)，該反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)
（4）如圖是乙醇燃料電池（電解質(zhì)溶液為KOH溶液）的結(jié)構(gòu)示意圖，則a處通入的是   （填“乙醇”或“氧氣”），b處電極上發(fā)生的電極反應(yīng)是：              。

（5）CO2在自然界循環(huán)時(shí)可與CaCO3反應(yīng)，CaCO3是一種難溶物質(zhì)，其溶液與Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，現(xiàn)將等體積的CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的濃度為，則生成沉淀所需CaCl2溶液的最小濃度為             。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2012-2013學(xué)年廣東省汕頭市高三第二次模擬考試?yán)砭C化學(xué)試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

 “溫室效應(yīng)”是全球關(guān)注的環(huán)境問題之一。CO2是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體。因此，控制和治理CO2是解決溫室效應(yīng)的有效途徑。

（1）將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中，進(jìn)行反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，得到如下三組數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)組

溫度/℃

起始量/mol

平衡量/mol

達(dá)到平衡所需時(shí)間/min

CO

H2O

H2

CO

1

650

4

2

1.6

2.4

6

2

900

2

1

0.4

1.6

3

3

900

a

b

c

d

t

 

① 實(shí)驗(yàn)1條件下平衡常數(shù)K=      （保留小數(shù)點(diǎn)后二位數(shù)字）。

② 實(shí)驗(yàn)3中，若平衡時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率大于水蒸氣，則a/b 的值     （填具體值或取值范圍）。

③ 實(shí)驗(yàn)4，若900℃時(shí)，在此容器中加入10molCO、5molH2O、2molCO2、5molH2，則此時(shí)v(正)      v(逆)（填“<”、“>”、“=”）。

（2）CO2在自然界循環(huán)時(shí)可與CaCO3反應(yīng)，CaCO3是一種難溶物質(zhì)，其Ksp=2.8×10—9。CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，現(xiàn)將等體積的CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的濃度為2×10—4mo1/L，則生成沉淀所需CaCl2溶液的最小濃度為    。

（3）已知BaSO4(s) + 4C(s) =4CO(g) + BaS(s)   △H1 =+571.2kJ/mol，

BaSO4(s) + 2C(s) = 2CO2(g) + BaS(s)   △H2=+226.2 kJ/mol。

則反應(yīng)C(s) + CO2(g) = 2CO(g)的△H3=       kJ/mol。

（4）尋找新能源是解決溫室效應(yīng)的一條重要思路。磷酸亞鐵鋰LiFePO4是一種新型汽車鋰離子電池，總反應(yīng)為：FePO4+Li        LiFePO4，電池中的固體電解質(zhì)可傳導(dǎo)Li+，則該電池放電時(shí)的正極和負(fù)極反應(yīng)式分別為：                 和                  。若用該電池電解蒸餾水（電解池電極均為惰性電極），當(dāng)電解池兩極共有3360mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況）產(chǎn)生時(shí)，該電池消耗鋰的質(zhì)量為        。(Li的相對(duì)原子質(zhì)量約為7.0)

 

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