Question

12．研究和深度开发CO、CO₂的应用对构建生态文明社会具有重要的意义．
①CO可用于炼铁，已知：Fe₂O₃（s）+3C（s）=2Fe（s）+3CO（g）△H₁=+489.0kJ•mol^-1，
C（s）+CO₂（g）=2CO（g）△H₂=+172.5kJ•mol^-1，则CO还原Fe₂O₃（s）的热化学方程式为Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-28.5 kJ•mol^-1．
②CO与O₂设计成燃料电池（以KOH溶液为电解液）．该电池的负极反应式为CO+4OH^--2e^-=CO₃^2-+2H₂O．
③测量汽车尾气中的CO浓度常用电化学气敏传感器，可用图简单表示，则阳极发生的电极反应为CO+H₂O-2e^-═CO₂+2H⁺．

Answer 1

分析 ①依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式，①-②×3得到所需热化学方程式；
②CO-O₂燃料电池（以KOH溶液为电解液），依据原电池原理，负极失电子发生氧化反应，燃料在负极失电子发生氧化反应；
③依据电解原理分析，阳极是失电子发生氧化反应的物质，结合图示可知是一氧化碳失电子生成二氧化碳．

解答 解：①由①Fe₂O₃（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H₁=+489.0kJ•mol^-1
②C（石墨）+CO₂（g）=2CO（g）△H₂=+172.5kJ•mol^-1
依据盖斯定律①-②×3得到热化学方程式为：Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-28.5 kJ•mol^-1，
故答案为：Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-28.5 kJ•mol^-1；
②CO-O₂燃料电池（以KOH溶液为电解液），一氧化碳在负极失电子发生氧化反应生成二氧化碳在溶液中生成碳酸钾，原电池负极电极反应为：CO+4OH^--2e^-=CO₃^2-+2H₂O，
故答案为：CO+4OH^--2e^-=CO₃^2-+2H₂O；
③阳极是失电子发生氧化反应的物质，结合图示可知是一氧化碳失电子生成二氧化碳同时生成氢离子，电极反应为：CO+H₂O-2e^-=CO₂+2H⁺，
故答案为：CO+H₂O-2e^-═CO₂+2H⁺．

点评 本题考查了热化学方程式书写、原电池、电解池工作原理，题目难度中等，注意掌握盖斯定律的内容及应用方法，明确原电池和电解池工作原理，试题有利于提高学生的分析能力及灵活应用能力．