Question

為減少和消除CO₂對環(huán)境的影響，有科學(xué)家提出“綠色自由”的構(gòu)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�燃料甲醇．“綠色自由”構(gòu)想技術(shù)流程如下：
（1）寫出分解池中反應(yīng)方程式：

2KHCO₃

△   .

K₂CO₃+H₂O+CO₂↑

（2）在合成塔中，當(dāng)有4.4kgCO₂與足量H₂完全反應(yīng)，可放出熱量4947kJ，寫出合成塔中反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

CO_2（g）+3H₂（g）=CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.47KJ/mol

（3）寫出以氫氧化鉀為電解質(zhì)的甲醇燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式：

CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O

．

Answer 1

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(zhì)的量是100mol，100mol二氧化碳和足量氫氣反應(yīng)放出4947KJ熱量，據(jù)此計算1mol二氧化碳與足量氫氣反應(yīng)放出的熱量，從而寫出其熱化學(xué)反應(yīng)方程式．
（3）甲醇燃料電池中，負(fù)極上甲醇失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)．

解答：解：（1）二氧化碳和飽和的碳酸鉀溶液反應(yīng)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

△   .

K₂CO₃+H₂O+CO₂↑．
（2）4.4kgCO₂的物質(zhì)的量是100mol，100mol二氧化碳和足量氫氣反應(yīng)放出4947KJ熱量，所以1mol二氧化碳和足量氫氣反應(yīng)放出49.47KJ熱量，所以其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為CO_2（g）+3H₂（g）=CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.47KJ/mol．
故答案為：CO_2（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(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，甲醇失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水，電極反應(yīng)式為CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O．
故答案為：CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O．

點(diǎn)評：本題考查了電極反應(yīng)式的書寫、熱化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫等知識點(diǎn)，難度不大，注意燃料電池中電極反應(yīng)式的書寫要結(jié)合電解質(zhì)溶液的酸堿性，雖然燃料和氧化劑相同，如果電解質(zhì)溶液不同，則電極反應(yīng)式就不同．