Question

5．为摆脱对石油的过度依赖，科研人员将煤液化制备汽油，并设计了汽油燃料电池，电池工作原理如图所示：一个电极通入氧气，另一电极通入汽油蒸气，电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₂晶体，它在高温下能传导O${\;}_{2}^{-}$
试回答：
（1）以辛烷（C₈H₁₈）代表汽油，通汽油蒸汽的一极为负极（选填：正或负）
（2）写出该电池工作时负极反应方程式C₈H₁₈-50e^-+25O^2-=8CO₂+9H₂O．
（3）将CO₂转化成有机物可有效地实现碳循环．如：
a．6CO₂+6H₂O$\stackrel{光照/叶绿素}{→}$C₆H₁₂O₆+6O₂
b．2CO₂+6H₂ $→_{△}^{催化剂}$C₂H₅OH+3H₂O
c．CO₂+CH₄ $→_{△}^{催化剂}$ CH₃COOH
d．2CO₂+6H₂ $→_{△}^{催化剂}$ CH₂═CH₂+4H₂O
以上反应中，最节能的是，理论上原子利用率最高的是c．（填字母序号）

Answer 1

分析 （1）燃料电池通燃料的是负极；
（2）负极发生氧化反应，即C₈H₁₈）失去电子生成CO₂，根据质量守恒和电荷守恒写出电极反应式；
（3）最节能的措施应使用太阳能；反应物全部转化为生成物，没有其他物质生成的反应中的原子利用率最高，据此解答．

解答 解：（1）以辛烷（C₈H₁₈）代表汽油，通汽油蒸汽的一极为负极，故答案为：负；
（2）负极发生氧化反应，即C₈H₁₈）失去电子生成CO₂，电极反应式为：C₈H₁₈-50e^-+25O^2-=8CO₂+9H₂O，故答案为：C₈H₁₈-50e^-+25O^2-=8CO₂+9H₂O；
（3）最节能的措施应使用太阳能；反应物全部转化为生成物，没有其他物质生成的反应中的原子利用率最高，理论上原子利用率最高的是c，故答案为：a、c．

点评 本题考查电极反应式的书写、石油催化裂化和原子的得用率，综合能力要求较高，特殊是第一小题有一定的难度．