Question

2．研究CO₂的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义．将CO₂与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等．
（1）已知：Fe₂O₃（s）+3C（石墨）═2Fe（s）+3CO（g）△H₁=+489kJ/mol，C（石墨）+CO₂（g）═2CO（g）△H₂=+172kJ/mol，则Fe₂O₃（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-27kJ/mol；
（2）利用燃烧反应可设计成CO/O₂燃料电池（以H₂SO₄溶液为电解质溶液），写出该电池的正极反应式O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O．

Answer 1

分析 （1）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到热化学方程式；
（2）CO-O₂燃料电池（以H₂SO₄溶液为电解质溶液），依据原电池原理，氧气在正极得电子，发生还原反应；

解答 解：（1）已知：a、Fe₂O₃（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H₁=+489.0kJ•mol^-1
b、C（石墨）+CO₂（g）=2CO（g）△H₂=+172kJ•mol^-1
依据盖斯定律a-b×3得到：Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-27 kJ/mol，
故答案为：-27kJ/mol；
（2）CO-O₂燃料电池（以H₂SO₄溶液为电解质溶液），氧气在正极得电子，发生还原反应与氢离子结合生成水，正极反应式为：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，
故答案为：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O．

点评 本题考查了热化学方程式的书写与计算、原电池工作原理等知识，题目难度中等，注意掌握盖斯定律在热化学方程式中的书写原则，试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力．