Question

為解決環境、能源等問題，科學家正研究將CO₂轉化為CH₃OH技術． 該轉化反應為CO₂+3H₂=CH₃OH+H₂O．
（1）已知：常溫常壓下，1mol甲醇、氫氣完全燃燒（生成的CO₂為氣態，水為液態），分別放出 725.8kJ和285.8kJ的熱量．則上述反應的熱化學方程式為

 

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（2）有學者用如圖原電池裝置實現上述轉化．轉化過程中，H₂應從

 

（填“A”或“B”）通入；正極的電極反應式為

 

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Answer 1

考點：熱化學方程式,原電池和電解池的工作原理

專題：化學反應中的能量變化,電化學專題

分析：（1）根據甲醇和氫氣燃燒時的用量和放出的熱量之間的關系、燃燒時生成物水的狀態進行回答；
（2）據圖分析可知，A為負極，B為正極；據原電池的總反應可知，H₂應在負極上放電；結合電解質溶液的性質，寫出正極反應式．

解答： 解：（1）1mol甲醇燃燒放的熱量為725.8kJ，熱化學方程式為：CH₃OH（l）+3/2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.8kJ?mol^-1，
1mol氫氣完全燃燒生成液態水放出286kJ熱量，則氫氣燃燒的熱化學方程式為：H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol；
故答案為：：CH₃OH（l）+3/2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.8kJ?mol^-1，H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol；
（2）據圖分析可知，A為負極，B為正極．據原電池的總反應CO₂+3H₂=CH₃OH+H₂O可知，H₂發生氧化反應，故在負極上放電，即應從A通入；正極上是CO₂放電生成CH₃OH，電解質溶液為稀硫酸，故正極電極反應式為：CO₂+6e^-+6H⁺=CH₃OH+H₂O，
故答案為：A；CO₂+6e^-+6H⁺=CH₃OH+H₂O．

點評：本題既考查了熱化學方程式的書寫，又考查了燃料電池正負極的判斷以及電極反應式的書寫，綜合性較強，但難度不大．