Question

      (14分)低碳生活(low-carbon life)是一种时尚的生活理念，倡导人们降碳节能、有效幵发利用CO₂。

(1) 若用如图装置,以CO₂和H₂为原料制备甲醇,发生反应为。H₂应从电解池的________(填电极名称)通入；其中b电极的电极反应方程式为________。

(2) 工业上可在650⁰C浮石银催化作用下用甲醇制备甲醛。当时，制备反应分两步进行，其中一步是，则另一步是____________(写化学方程式）。

的HCHO可用于杀菌消毒，其原因是________。

(3) 最近有人利用ZrO₂作为固体电解质制造出了常温下的甲醇一空气燃料电池。当原电池中有0. 5 mol甲醇消耗时，产生最大电能为360. 0 kJ。则负极消耗O^2—的物质的量为________mol;若该燃料电池所产生的最大电能与甲醇常温下燃烧所释放的全部能量之比为9: 10，则CH₃OH燃烧的热化学方程式为________；在O₂不足时原电池会发生负极区固体电解质堵塞，导致堵塞的物质是________。

 

Answer 1

（1）阳极  CO₂＋6H^＋＋6e^－=CH₃OH＋H₂O

（2）CH₃OHHCHO＋H₂      甲醛能使蛋白质变性

（3）1.5     碳粒

解析:（1）氢气在反应中失去电子，应在阳极通入。B是电子流入的极是属于阴极，电极反应式为CO₂＋6H^＋＋6e^－=CH₃OH＋H₂O。

（2）甲醇脱去1分子氢气即得甲醛，方程式为CH₃OHHCHO＋H₂。因为甲醛可以使蛋白质变性，所以可用于杀菌消毒。

（3）0. 5 mol甲醇在反应中失去3mol电子（碳原子由—2价升高到＋4价），根据电子得失守恒知负极消耗O^2—的物质的量为1.5mol。0. 5 mol甲醇常温下燃烧所释放的能量是400kJ，所以热化学方程式为。若氧气不足即相当于燃烧不充分，容易使甲醇被氧化生成碳，从而产生堵塞现象。