【題目】人類活動產(chǎn)生的CO2長期積累,威脅到生態(tài)環(huán)境,其減排問題受到全世界關(guān)注。

1工業(yè)上常用高濃度的K2CO3 溶液吸收CO2,得溶液X,再利用電解法使K2CO3 溶液再生,其裝置示意圖如下:

在陽極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)包括 H++HCO3-H2O+CO2。

簡述CO32-在陰極區(qū)再生的原理

2再生裝置中產(chǎn)生的CO2H2在一定條件下反應(yīng)生成甲醇等產(chǎn)物,工業(yè)上利用該反應(yīng)合成甲醇。已知25 101 KPa

H2(g)+ O2(g)H2O(g)ΔH1=-242kJ·mol1

CH3OH(g)+(3/2) O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH2=-676kJ·mol1

寫出CO2H2生成氣態(tài)甲醇等產(chǎn)物的熱化學(xué)方程式 。

下面表示合成甲醇的反應(yīng)的能量變化示意圖,其中正確的是 (填字母序號)。

A B C D

3微生物燃料電池是一種利用微生物將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的裝置。已知某種甲醇微生物燃料電池中,電解質(zhì)溶液為酸性,示意圖如下:

該電池外電路電子的流動方向為 (填寫AB”BA”)

A電極附近甲醇發(fā)生的電極反應(yīng)式為 。

【答案】

1①4OH4e-=2H2O+O2;

②HCO3存在電離平衡:HCO3H++CO32-陰極H+放電濃度減小平衡右移。(陰極H+放電OH-濃度增大OH-HCO3反應(yīng)生成CO32-);

2①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=50kJ·mol1;②A;

3AB②CH3OH+H2O-6e-=6H++CO2;

【解析】

試題分析1陽極上氫氧根離子放電生成氧氣和水電極反應(yīng)式為4OH--4e-═2H2O+O2,故答案為4OH--4e-═2H2O+O2

②HCO3-存在電離平衡HCO3-H++CO32-,陰極H+放電濃度減小平衡右移,CO32-再生;陰極H+放電OH-濃度增大,OH-HCO3-反應(yīng)生成CO32-,CO32-再生故答案為HCO3-存在電離平衡HCO3-H++CO32-,陰極H+放電濃度減小,平衡右移,CO32-再生(陰極H+放電OH-濃度增大,OH-HCO3-反應(yīng)生成CO32-CO32-再生);

2①H2(g)+O2(g)═H2O(g)△H1=-242kJ/mol①,

CH3OH(g)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(g) △H2=-676kJ/mol②,

將方程式3①-②CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)

△H=3×(-242kJ/mol)-(-676kJ/mol)=-50 kJ/mol,

故答案為CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g) △H=-50 kJ/mol

該反應(yīng)是放熱反應(yīng),反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,物質(zhì)越穩(wěn)定,其能量越小,所以液態(tài)物質(zhì)的能量小于氣態(tài)物質(zhì),則符合條件的圖象是A,故選A;

3該燃料電池中,甲醇失電子發(fā)生氧化反應(yīng),所以A是負(fù)極,B是正極,電子從負(fù)極A流向正極B,故答案為:從AB;

②A電極上甲醇失電子和水反應(yīng)生成氫離子和二氧化碳,電極反應(yīng)式為:CH3OH+H2O-6e-═6H++CO2,故答案為:CH3OH+H2O-6e-═6H++CO2。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列離子方程式中,正確的是

A.氧化鐵和稀硫酸反應(yīng):Fe2O3+6H+=2Fe2++3H2O

B.鋅與鹽酸的反應(yīng):Zn+2H++2Cl-=Zn2++2Cl-+H2

C.石灰石與鹽酸反應(yīng):CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O

D.NH4HCO3溶液與過量KOH濃溶液共熱:NH4++OH-NH3↑+H2O

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如下圖所示裝置中,當(dāng)線路接通時,發(fā)現(xiàn)M 濾紙(Na2SO4溶液的石蕊試液浸潤過)a端顯藍(lán)色,b端顯紅色,且知甲中電極材料是鋅、銀,乙中電極材料是鉑、銅,且乙中兩電極不發(fā)生變化。回答:

1甲、乙分別是什么裝置?_____________、______________。

2寫出A、B、CD的電極名稱以及電極材料和電極反應(yīng)式。

A極:____________________B極:______________________

C極:______________________D極:________________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】設(shè)NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值。下列有關(guān)敘述正確的是( )

A. 標(biāo)況下,11.2L氟化氫中含有的分子數(shù)目為0.5NA

B. 室溫下,21.0g乙烯和丁烯的混合氣體中所含的碳原子數(shù)目是NA

C. 室溫下,2L 0.05mol/LNH4NO3溶液中所含有的氮原子數(shù)目是0.2NA

D. 22.4L Cl2與足量NaOH溶液反應(yīng)時轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列實驗中,所選取的分離裝置與對應(yīng)原理都正確的是( )

選項

目的

裝置

原理

A

氫氧化鐵膠體的純化

膠體粒子不能通過濾紙,離子及小分子可以通過濾紙

B

分離苯中的溴苯

苯(0.88 g/mL)和溴苯(1.5 g/mL)的密度不同

C

粗鹽提純

NaCl在水中的溶解度很大

D

除去環(huán)己醇中的環(huán)己烯

環(huán)己醇的沸點(161 ℃)與環(huán)己烯的沸點(83 ℃)相差較大

A. A B. B C. C D. D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】化學(xué)與生活、生產(chǎn)、可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān),下列說法正確的是

A. 14C可用于文物年代的鑒定,14C和12C互為同素異形體

B. 在日常生活中,化學(xué)腐蝕是造成鋼鐵腐蝕的主要原因

C. 現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中芳香烴主要來源于石油化工的催化重整和煤的干餾

D. 高純度的SiO2可以制成光電池將光能直接轉(zhuǎn)換為化學(xué)能

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)有A、B、C、D、E、F、G、H、M九種物質(zhì),其中A為淡黃色粉末,G為黃綠色氣體單質(zhì),E為無色氣體單質(zhì),F(xiàn)的水溶液與石灰水混合可得D的溶液,它們之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示,其他與題無關(guān)的生成物均已略去。

請回答下列問題:

(1)寫出E、H的化學(xué)式:E H

(2)寫出、的化學(xué)方程式:

(3)寫出的離子方程式: 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】Cu粉放入稀H2SO4中,加熱后無現(xiàn)象,當(dāng)加入一種鹽后,Cu粉質(zhì)量減少,而溶液變藍(lán),同時有氣體生成,此鹽是(
A.氯化物
B.硫酸鹽
C.硝酸鹽
D.碳酸鹽

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列物質(zhì)中:①CO2②Ar、③SiO2、④NaOH、⑤NaF、⑥KOH、⑦CaCl2、⑧Na2O2、⑨H2O、⑩N2 , 只含有共價鍵的物質(zhì)是;只含有離子鍵的物質(zhì)是;既含有離子鍵,又含有共價鍵的是;不存在化學(xué)鍵的是 . (填寫序號)

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同步練習(xí)冊答案