(8分)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 和H ++ HCO3- == H2O + CO2↑。

(2)再生裝置中產(chǎn)生的CO2和H2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下:

H2(g) + O2(g) === H2O(g) Δ H1= —242 kJ·mol-1

CH3OH(g) +O2(g) === CO2 (g) + 2 H2O(g) Δ H2= —676 kJ·mol-1

① 寫出CO2和H2生成氣態(tài)甲醇等產(chǎn)物的熱化學(xué)方程式 。

② 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:

①該電池外電路電子的流動方向為 (填寫“從A到B”或“從B到A”)。

②A電極附近甲醇發(fā)生的電極反應(yīng)式為 。

 

(1)4OH - - 4e- == 2H2O + O2↑(2分)

(2)①CO2(g) + 3H2(g) == CH3OH(g) + H2O(g) △H = —50 kJ·mol-1(2分) ② a(1分)

(3) ①從A到B(1分) ②CH3OH + H2O - 6e- == 6H++ CO2↑(2分)

【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↑;

(2)①H2(g)+O2(g)═H2O(g)△H1=-242kJ/mol①,CH3OH(g)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H2=-676kJ/mol②,將方程式3①-②得CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H=3×(-242kJ/mol)-(-676kJ/mol)=-50 kJ/mol;

②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)①該燃料電池中,甲醇失電子發(fā)生氧化反應(yīng),所以A是負極,B是正極,電子從負極A流向正極B,故答案為:從A到B;

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↑。

考點:考查原電池原理、蓋斯定律、電解原理等

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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下列關(guān)于的說法正確的是

A.質(zhì)量數(shù)為53 B.中子數(shù)為78

C.質(zhì)子數(shù)為131 D.電子數(shù)為78

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2015屆河南省名校高三上學(xué)期期中考試理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

下列反應(yīng)的離子方程式表示正確的是

A.向Fe(NO3)3溶液中加入過量的HI溶液:2NO3-+8H++6I-===3I2+2NO↑+4H2O

B.硫酸溶液中加入足量氫氧化鋇溶液:Ba2++OH-+H++SO42-=== BaSO4↓+H2O

C.FeCl3溶液中通入過量的H2S氣體:2Fe3++H2S = S↓+2Fe2++2H+

D.NaHCO3溶液與過量Ba(OH)2溶液反應(yīng):Ba2++2OH-+2HCO3-=BaCO3↓+CO32—+2H2O

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2015屆河南省原名校高三上學(xué)期第一次摸底考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

下列有關(guān)離子方程式書寫正確的

A.在強堿溶液中次氯酸鈉與Fe(OH)3反應(yīng)生成Na2FeO4:3ClO-+2Fe(OH)3=2FeO42-+3Cl-+4H++H2O

B.從酸化的海帶灰浸出液中提取碘:2I-+H2O2=I2+2OH-

C.以金屬銀為陽極電解飽和硫酸銅溶液:Cu2++2H2O=2Cu+4H++O2↑

D.過氧化氫能使酸性KMnO4溶液褪色:5H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2015屆河南省原名校高三上學(xué)期第一次摸底考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

化學(xué)與生活、社會密切相關(guān)。下列說法正確的是

A.光纖通信使用的光纜的主要成分是晶體Si,太陽能電池使用的材料主要是SiO2

B.氨很容易液化,液氨氣化吸收大量的熱,所以液氨常用作制冷劑

C.高錳酸鉀溶液、酒精、雙氧水都能殺菌消毒,消毒原理相同,都利用了強氧化性

D.SO2可以用來漂白紙漿、毛、絲、草帽辮、增白食品等

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2015屆河北省邯鄲市高三上學(xué)期摸底考試化學(xué)試卷(帶析版) 題型:選擇題

下列各組離子可能大量共存的是

A.不能使酚酞試液變紅的無色溶液中:Na+、CO32-、K+、ClO-、AlO2-

B.能與金屬鋁反應(yīng)放出氫氣的溶液中:K+、NO3-、Cl-、NH4+

C.pH= 12的溶液中:Na+、Ba2+、NO3-、Cl-

D.無色透明溶液:K+、HCO3-、NO3-、SO42-、Fe3+

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2015屆河北省邯鄲市高三上學(xué)期摸底考試化學(xué)試卷(帶析版) 題型:選擇題

下列敘述錯誤的是

A.生鐵中含有碳,抗腐蝕能力比純鐵弱

B.用錫焊接的鐵質(zhì)器件,焊接處易生銹

C.鐵管上鑲嵌鋅塊,鐵管不易被腐蝕

D.在鐵制品上鍍銅時,鍍件為陽極,銅鹽為電鍍液

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2015屆河北省衡水市高三上學(xué)期第一次月考化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

硫酸亞鐵是一種重要的化工原料,可以制備一系列物質(zhì)(如下圖所示)。下列說法錯誤的是

A.堿式硫酸鐵水解能產(chǎn)生Fe(OH)3膠體,可用作凈水劑

B.為防止NH4HCO3分解,生產(chǎn)FeCO3需在較低溫度下進行

C.可用KSCN溶液檢驗(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化

D.常溫下,(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2015屆河北省石家莊市五校聯(lián)考高三上學(xué)期第一次月考化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

下列實驗操作中不正確的是

A.分液時,分液漏斗中下層液體從下口放出,上層液體從上口倒出

B.蒸餾時,應(yīng)使溫度計水銀球靠近蒸餾燒瓶支管口處

C.滴定時,左手控制滴定管活塞,右手握持錐形瓶,邊滴邊振蕩,眼睛注視滴定管中的液面

D.配制氯化鐵溶液時,將一定量氯化鐵溶解在較濃的鹽酸中,再用水稀釋到所需濃度

 

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