Question

研究CO₂的利用對促進低碳社會的構(gòu)建具有重要的意義．
（Ⅰ）  將CO₂與焦炭作用生成CO，CO可用于煉鐵等．
①已知：Fe₂O₃（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H₁=+489kJ?mol^-1C（石墨）+CO₂ （g）=2CO（g）△H₂=+172kJ?mol^-1則Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe （s）+3CO₂（g）△H=

 

．
②利用燃燒反應(yīng)可設(shè)計成CO/O₂燃料電池（以H₂SO₄溶液為電解質(zhì)溶液），寫出該電池的正極反式

 

．
（Ⅱ）如圖所示，燒杯中都盛有稀硫酸．（1）中反應(yīng)的離子方程式為

 

； 比較（1）、（2）、（3）中純鐵被腐蝕的速率由快到慢的順序是

 

（用序號表示）．

Answer 1

考點：用蓋斯定律進行有關(guān)反應(yīng)熱的計算,原電池和電解池的工作原理

專題：

分析：（Ⅰ）①依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計算得到熱化學(xué)方程式；
②CO-O₂燃料電池（以H₂SO₄溶液為電解質(zhì)溶液），依據(jù)原電池原理，氧氣在正極得電子，發(fā)生還原反應(yīng)；
（Ⅱ）（1）中鐵和稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣；該裝置中，鋅易失電子作負極、Fe作正極，作負極的金屬易被腐蝕，金屬腐蝕快慢順序是：作原電池負極＞化學(xué)腐蝕＞作原電池正極的電極．

解答： 解：（I）①已知：a、Fe₂O₃（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H₁=+489.0kJ?mol^-1
b、C（石墨）+CO₂（g）=2CO（g）△H₂=+172kJ?mol^-1
依據(jù)蓋斯定律a-b×3得到：Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-27 kJ/mol，
故答案為：-27kJ/mol；
②CO-O₂燃料電池（以H₂SO₄溶液為電解質(zhì)溶液），氧氣在正極得電子，發(fā)生還原反應(yīng)與氫離子結(jié)合生成水，正極反應(yīng)式為：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，
故答案為：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O；
 （II）在（1）中鐵和稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)生成亞鐵離子和氫氣，離子方程式為：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；
該裝置中，鋅易失電子作負極、Fe作正極，作原電池負極的金屬易被腐蝕，所以被腐蝕的金屬是Zn，（3）中鐵被腐蝕的最慢；（2）中鐵為負極，腐蝕的最快，所以鐵被腐蝕快慢順序是：（2）＞（1）＞（3），
故答案為：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；（2）＞（1）＞（3）．

點評：本題考查了熱化學(xué)方程式的書寫與計算、原電池工作原理等知識，題目難度中等，注意掌握蓋斯定律在熱化學(xué)方程式中的書寫原則，明確電解原理及其應(yīng)用方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識的能力．