Question

低碳生活是一種時(shí)尚的生活理念，倡導(dǎo)人們降低節(jié)能、有效開發(fā)利用CO₂．
（1）若用如圖所示裝置，以CO₂和H₂為原料制備甲醇，發(fā)生反應(yīng)CO₂+3H₂

通電  .

CH₃OH+H₂O；H₂應(yīng)從電解池的

 

（填電極名稱）通入；其中b電極的電極反應(yīng)方程式為

 

（2）最近有人利用ZrO₂作為固體電解質(zhì)（能傳導(dǎo)O^2-）制造出了常溫下的甲醇-空氣燃料電池，當(dāng)原電池中有0.5mol 甲醇消耗時(shí)，產(chǎn)生最大電能為360.0KJ．則負(fù)極消耗O^2-的物質(zhì)的量為

 

mol．若該燃料電池所產(chǎn)生的最大電能與甲醇常溫下燃燒所釋放的全部能量之比為9：10，則表示CH₃OH 燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)圖片中電子流向知，a電極是陽極，b電極是陰極，根據(jù)方程式知，氫氣失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，則應(yīng)該在陽極上放電，二氧化碳在陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
（2）根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等計(jì)算氧離子的物質(zhì)的量，根據(jù)反應(yīng)熱間的關(guān)系式計(jì)算1mol甲醇放出的熱量．

解答：解：（1）根據(jù)圖片中電子流向知，a電極是陽極，b電極是陰極，根據(jù)方程式知，氫氣失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，則應(yīng)該在陽極a電極上發(fā)生反應(yīng)，b電極上二氧化碳得電子和氫原子反應(yīng)生成甲醇和水，電極反應(yīng)式為：CO₂+6H⁺+6e^-=CH₃OH+H₂O，
故答案為：陽極；CO₂+6H⁺+6e^-=CH₃OH+H₂O；
（2）根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒得氧離子的物質(zhì)的量=

0.5mol×(4+2)

2

=1.5mol，若該燃料電池所產(chǎn)生的最大電能與甲醇常溫下燃燒所釋放的全部能量之比為9：10，則常溫下0.5mol甲醇燃燒放出的能量為

360kJ×10

9

=400kJ，則1mol甲醇完全燃燒放出熱量為800kJ，則其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為CH₃OH （l）+1.5O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△=-800KJ/mol，
故答案為：1.5； CH₃OH （l）+1.5O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△=-800KJ/mol．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電解池原理及熱化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫，正確判斷電解池的陰陽極是解本題關(guān)鍵，難度中等．