Question

按要求回答：
（1）資源化利用二氧化碳不僅可減少溫室氣體的排放，還可重新獲得燃料或重要工業(yè)產(chǎn)品．有科學(xué)家提出可利用FeO吸收和利用CO₂，相關(guān)熱化學(xué)方程式如下：
6FeO（s）+CO₂（g）═2Fe₃O₄（s）+C（s）；△H=-76.0kJ?mol^-1
已知：C（s）+2H₂O（g）═CO₂（g）+2H₂（g）；△H=+113.4kJ?mol^-1，則反應(yīng)：3FeO（s）+H₂O（g）═Fe₃O₄（s）+H₂（g）的△H=

 

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（2）用堿性氫氧燃料電池合成H₂O₂，具有效率高，無污染等特點(diǎn)．電池總反應(yīng)為：H₂+O₂+OH^-═H₂O+HO₂^-．寫出正極反應(yīng)式

 

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（3）華盛頓大學(xué)的研究人員研究出一種方法，可實現(xiàn)水泥生產(chǎn)時CO₂零排放，其基本原理如圖所示：
①上述生產(chǎn)過程的能量轉(zhuǎn)化方式是

 

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②上述電解反應(yīng)在溫度小于900℃時進(jìn)行，碳酸鈣先分解為CaO和CO₂，電解質(zhì)為熔融碳酸鈉，則陽極的電極反應(yīng)式為

 

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Answer 1

考點(diǎn)：用蓋斯定律進(jìn)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：（1）根據(jù)蓋斯定律計算反應(yīng)熱；
（2）堿性氫氧燃料電池工作時，電解質(zhì)溶液是KOH溶液（堿性電解質(zhì)），正極是O₂得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，正極的電極反應(yīng)式為：O₂+H₂O+2e^-=HO₂^-+OH^-．
（3）①依據(jù)圖示可知是太陽能和電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的變化過程；
②上述電解反應(yīng)在溫度小于900℃時進(jìn)行碳酸鈣先分解為Ca0和CO₂，電解質(zhì)為熔融碳酸鈉，則陽極的電極反應(yīng)是碳酸根離子失電子生成氧氣的過程，陰極是二氧化碳得到電子生成碳，依據(jù)電子守恒和傳導(dǎo)離子配平書寫電極反應(yīng)；

解答： 解：（1）6FeO（s）+CO₂（g）=2Fe₃O₄（s）+C（s）△H=-76.0kJ?mol^-1
C（s）+2H₂O（g）=CO₂（g）+2H₂（g）△H=+113.4kJ?mol^-1，
兩熱化學(xué)方程式相加除以2得：3FeO（s）+H₂O（g）=Fe₃O₄（s）+H₂（g）
△H=（-76.0kJ/mol+113.4kJ/mol）÷2=+18.7kJ/mol，
故答案為：+18.7kJ/mol；
（2）堿性氫氧燃料電池工作時，正極是O₂得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O₂+H₂O+2e^-=HO₂^-+OH^-，故答案為：O₂+H₂O+2e^-=HO₂^-+OH^-；
（3）①依據(jù)圖示可知是太陽能和電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的變化過程，故答案為：太陽能和電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；
②上述電解反應(yīng)在溫度小于900℃時進(jìn)行碳酸鈣先分解為Ca0和CO₂，電解質(zhì)為熔融碳酸鈉，則陽極的電極反應(yīng)是碳酸根離子失電子生成氧氣的過程，電極反應(yīng)為：2CO₃^2--4e^-═2CO₂↑+O₂↑，
故答案為：2CO₃^2--4e^-═2CO₂↑+O₂↑．

點(diǎn)評：本題考查熱化學(xué)方程式書寫和電極反應(yīng)式的書寫等知識點(diǎn)，中等難度，對電極反應(yīng)式得書寫，要結(jié)合圖示來書寫．