為減少和消除CO2對環(huán)境的影響,有科學家提出“綠色自由”的構想.既先把空氣吹入碳酸鉀溶液,然后再把CO2從溶液中提取出來,并使之變?yōu)榭稍偕剂霞状迹熬G色自由”構想技術流程如下:
(1)寫出分解池中反應方程式:
2KHCO3
  △  
.
 
K2CO3+H2O+CO2
2KHCO3
  △  
.
 
K2CO3+H2O+CO2

(2)在合成塔中,當有4.4kgCO2與足量H2完全反應,可放出熱量4947kJ,寫出合成塔中反應的熱化學方程式:
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.47KJ/mol
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.47KJ/mol

(3)寫出以氫氧化鉀為電解質的甲醇燃料電池的負極反應式:
CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O
CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O
分析:(1)碳酸氫鉀不穩(wěn)定,加熱時分解生成碳酸鉀和二氧化碳、水.
(2)4.4kgCO2的物質的量是100mol,100mol二氧化碳和足量氫氣反應放出4947KJ熱量,據(jù)此計算1mol二氧化碳與足量氫氣反應放出的熱量,從而寫出其熱化學反應方程式.
(3)甲醇燃料電池中,負極上甲醇失去電子發(fā)生氧化反應,正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應.
解答:解:(1)二氧化碳和飽和的碳酸鉀溶液反應生成碳酸氫鉀,碳酸氫鉀不穩(wěn)定,加熱時分解生成碳酸鉀、二氧化碳和水,所以方程式為2KHCO3
  △  
.
 
K2CO3+H2O+CO2↑.
故答案為:2KHCO3
  △  
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K2CO3+H2O+CO2↑.
(2)4.4kgCO2的物質的量是100mol,100mol二氧化碳和足量氫氣反應放出4947KJ熱量,所以1mol二氧化碳和足量氫氣反應放出49.47KJ熱量,所以其熱化學反應方程式為CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.47KJ/mol.
故答案為:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.47KJ/mol.
(3)甲醇燃料堿性電池中,甲醇在負極上發(fā)生氧化反應,甲醇失電子和氫氧根離子反應生成碳酸根離子和水,電極反應式為CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O.
故答案為:CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O.
點評:本題考查了電極反應式的書寫、熱化學反應方程式的書寫等知識點,難度不大,注意燃料電池中電極反應式的書寫要結合電解質溶液的酸堿性,雖然燃料和氧化劑相同,如果電解質溶液不同,則電極反應式就不同.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

(2012?潮州二模)為減少和消除CO2對環(huán)境的影響,一方面世界各國都在限制其排放量,另一方面科學家加強了對CO2創(chuàng)新利用的研究.甲醇是一種可再生燃料,它的沸點為64.7℃.有科學家提出綠色構想:把含有CO2的空氣或工業(yè)尾氣通入碳酸鉀溶液中,然后再把CO2從溶液中提取出來,經(jīng)化學反應后得到甲醇,其構想流程如下:(相對原子質量:C-12  O-16   Ca-40   Ba-137)

試回答下列問題:
(1)寫出分解池中發(fā)生反應的化學方程式
2KHCO3
  △  
.
 
K2CO3+CO2↑+H2O
2KHCO3
  △  
.
 
K2CO3+CO2↑+H2O

(2)在2×105Pa、300℃合成塔中,若有CO2與H2反應生成32g甲醇和水,放出49.5kJ的熱量,試寫出合成塔中發(fā)生反應的熱化學方程式:
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH (g)+H2O(g)△H=-49.5kJ?mol-1
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH (g)+H2O(g)△H=-49.5kJ?mol-1
_
刪去此空
刪去此空

(3)在合成塔中發(fā)生的是放熱反應,高溫不利于甲醇的生成,合成塔中維持300℃的較高溫度的原因可能是
該溫度下催化劑的活性最高(較低溫時反應速率過慢,生產效率低)
該溫度下催化劑的活性最高(較低溫時反應速率過慢,生產效率低)
;若要提高甲醇的產率,可采取的措施有(寫2條):
降溫
降溫
加壓或將水和甲醇從混合體系中分離出來
加壓或將水和甲醇從混合體系中分離出來

(4)甲醇的一個重要作用是制燃料電池,常用KOH作電解質溶液,負極的電極反應式為:
CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O或:2CH3OH+16OH--12e-=2CO32-+12H2O
CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O或:2CH3OH+16OH--12e-=2CO32-+12H2O

(5)常溫常壓下,飽和CO2水溶液的pH=5.6,c (H2CO3)=1.5×10-5mol?L-1,若忽略水的電離和H2CO3的二級電離,則H2CO3?HCO3-+H+的平衡常數(shù)K=
4.2×10-7 mol?L-1
4.2×10-7 mol?L-1
(計算結果保留2位有效數(shù)字,己知10-5.6=2.5×10-6).
(6)某同學擬用沉淀法測定空氣中CO2的體積分數(shù),他查得CaCO3、BaCO3的溶度積常數(shù)分別為4.96×10-9、2.58×10-9,該同學應該選用較合適的試劑是
AD
AD
(填字母).
A.Ba(OH)2溶液                 B.Ca(OH)2溶液
C.BaCl2和NaOH混合溶液       D.CaCl2溶液.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

為減少和消除CO2對環(huán)境的影響,一方面世界各國都在限制其排放量,另一方面科學家加強了對CO2創(chuàng)新利用的研究.甲醇是一種可再生燃料,它的沸點為64.7℃.有科學家提出綠色構想:把含有CO2的空氣或工業(yè)尾氣通入碳酸鉀溶液中,然后再把CO2從溶液中提取出來,經(jīng)化學反應后得到甲醇,其構想流程如下:(相對原子質量:C-12 O-16  Ca-40  Ba-137)

試回答下列問題:
(1)寫出分解池中發(fā)生反應的化學方程式______.
(2)在2×105Pa、300℃合成塔中,若有CO2與H2反應生成32g甲醇和水,放出49.5kJ的熱量,試寫出合成塔中發(fā)生反應的熱化學方程式:_____________.
(3)在合成塔中發(fā)生的是放熱反應,高溫不利于甲醇的生成,合成塔中維持300℃的較高溫度的原因可能是______;若要提高甲醇的產率,可采取的措施有(寫2條):______、______.
(4)甲醇的一個重要作用是制燃料電池,常用KOH作電解質溶液,負極的電極反應式為:______.
(5)常溫常壓下,飽和CO2水溶液的pH=5.6,c (H2CO3)=1.5×10-5mol?L-1,若忽略水的電離和H2CO3的二級電離,則H2CO3?HCO3-+H+的平衡常數(shù)K=______(計算結果保留2位有效數(shù)字,己知10-5.6=2.5×10-6).
(6)某同學擬用沉淀法測定空氣中CO2的體積分數(shù),他查得CaCO3、BaCO3的溶度積常數(shù)分別為4.96×10-9、2.58×10-9,該同學應該選用較合適的試劑是______(填字母).
A.Ba(OH)2溶液         B.Ca(OH)2溶液
C.BaCl2和NaOH混合溶液    D.CaCl2溶液.

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科目:高中化學 來源:江西省模擬題 題型:填空題

為減少和消除CO2對環(huán)境的影響,有科學家提出“綠色自由”的構想。即先把空氣吹入飽和碳酸鉀溶液 中,然后再把CO2從溶液中提取出來,并使之變?yōu)榭稍偕剂霞状肌!熬G色自由”構想技術流程如下
(1)寫出分解池中發(fā)生反應的化學方程式:______________________
(2)在合成塔中,當有4.4 kg CO2與足量H2完全反應,可放出熱量4947kJ,寫出合成塔中反應的熱化學方程式:_________________。
(3)寫出以氫氧化鉀為電解質的甲醇燃料電池的負極反應式:_________________。

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科目:高中化學 來源:2012年廣東省潮州市高考化學二模試卷(解析版) 題型:填空題

為減少和消除CO2對環(huán)境的影響,一方面世界各國都在限制其排放量,另一方面科學家加強了對CO2創(chuàng)新利用的研究.甲醇是一種可再生燃料,它的沸點為64.7℃.有科學家提出綠色構想:把含有CO2的空氣或工業(yè)尾氣通入碳酸鉀溶液中,然后再把CO2從溶液中提取出來,經(jīng)化學反應后得到甲醇,其構想流程如下:(相對原子質量:C-12  O-16   Ca-40   Ba-137)

試回答下列問題:
(1)寫出分解池中發(fā)生反應的化學方程式   
(2)在2×105Pa、300℃合成塔中,若有CO2與H2反應生成32g甲醇和水,放出49.5kJ的熱量,試寫出合成塔中發(fā)生反應的熱化學方程式:    _   
(3)在合成塔中發(fā)生的是放熱反應,高溫不利于甲醇的生成,合成塔中維持300℃的較高溫度的原因可能是    ;若要提高甲醇的產率,可采取的措施有(寫2條):    、   
(4)甲醇的一個重要作用是制燃料電池,常用KOH作電解質溶液,負極的電極反應式為:   
(5)常溫常壓下,飽和CO2水溶液的pH=5.6,c (H2CO3)=1.5×10-5mol?L-1,若忽略水的電離和H2CO3的二級電離,則H2CO3?HCO3-+H+的平衡常數(shù)K=    (計算結果保留2位有效數(shù)字,己知10-5.6=2.5×10-6).
(6)某同學擬用沉淀法測定空氣中CO2的體積分數(shù),他查得CaCO3、BaCO3的溶度積常數(shù)分別為4.96×10-9、2.58×10-9,該同學應該選用較合適的試劑是    (填字母).
A.Ba(OH)2溶液                 B.Ca(OH)2溶液
C.BaCl2和NaOH混合溶液       D.CaCl2溶液.

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