Question

7．2013年12月14日21时11分，嫦娥三号探测器在月球表面预选着陆区域成功着陆，标志我国已成为世界上第三个实现地外天体软着陆的国家．
（1）如图是某空间站能量转化系统的局部示意图，其中燃料电池采用KOH溶液为电解质溶液．

如果某段时间内氢氧储罐中共收集到67.2L气体（标准状况），则该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量是4mol．
（2）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离除去CO₂，还要求提供充足的O₂．某种电化学装置可实现如下转化：2CO₂=2CO+O₂，同时生成的CO可用作燃料．已知该反应的阳极反应是：4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，则阴极反应是2CO₂+4e^-+2H₂O=2CO+4OH^-．

Answer 1

分析 （1）某段时间内氢氧储罐中共收集到67.2L，为1.5mol气体，则生成氢气1mol，转移电子2mol，据此计算；
（2）阴极发生还原反应，CO₂被还原生成CO，总反应式减去阳极反应式得阴极反应式．

解答 解：（1）如果某段时间内氢氧储罐中共收集到67.2L，为3mol气体，电解方程式为2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，则生成2mol氢气和1mol氧气，生成1mol氢气转移电子2mol，所以该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量为mol，
故答案为：4；
（2）总反应式为2CO₂=2CO+O₂，阳极反应为4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，总反应式减去阳极反应式得阴极反应式，所以阴极反应为：2CO₂+4e^-+2H₂O=2CO+4OH^-，
故答案为：2CO₂+4e^-+2H₂O=2CO+4OH^-．

点评 本题考查了电解原理的应用，注意把握电极方程式的书写方法，根据电极反应判断生成的气体的量及转移电子的量，题目难度不大．