题目内容
人类活动产生的CO2长期积累，威胁到生态环境，其减排问题受到全世界关注．
（1）工业上常用高浓度的K2CO3 溶液吸收CO2，得溶液X，再利用电解法使K2CO3溶液再生，其装置示意图如1下：
在阳极区发生的反应包括 和H++HCO3-═H2O+CO2↑．
（2）再生装置中产生的CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇等产物，工业上利用该反应合成甲醇．
已知：25℃，101KPa下：
H2（g）+
O2（g）═H2O（g）△H1=-242kJ?mol-1
CH3OH（g）+
O2（g）═CO2 （g）+2H2O（g）△H2=-676kJ?mol-1
①写出CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式 ．
②下面表示合成甲醇的反应的能量变化示意图3，其中正确的是 （填字母序号）．
（3）微生物燃料电池是一种利用微生物将化学能直接转化成电能的装置．已知某种甲醇微生物燃料电池中，电解质溶液为酸性，示意图如2下：
①该电池外电路电子的流动方向为 （填写“从A到B”或“从B到A”）．
②A电极附近甲醇发生的电极反应式为 ．
（1）工业上常用高浓度的K2CO3 溶液吸收CO2，得溶液X，再利用电解法使K2CO3溶液再生，其装置示意图如1下：
在阳极区发生的反应包括
（2）再生装置中产生的CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇等产物，工业上利用该反应合成甲醇．
已知：25℃，101KPa下：
H2（g）+
| 1 |
| 2 |
CH3OH（g）+
| 3 |
| 2 |
①写出CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式
②下面表示合成甲醇的反应的能量变化示意图3，其中正确的是
（3）微生物燃料电池是一种利用微生物将化学能直接转化成电能的装置．已知某种甲醇微生物燃料电池中，电解质溶液为酸性，示意图如2下：
①该电池外电路电子的流动方向为
②A电极附近甲醇发生的电极反应式为
考点：原电池和电解池的工作原理,热化学方程式
专题：化学反应中的能量变化
分析：（1）阳极上氢氧根离子放电生成氧气；
（2）①根据盖斯定律计算；
②该反应是放热反应，反应物总能量大于生成物总能量，物质越稳定，其能量越小；
（3）①电子从负极沿导线流向正极；
②A电极上甲醇失电子发生氧化反应．
（2）①根据盖斯定律计算；
②该反应是放热反应，反应物总能量大于生成物总能量，物质越稳定，其能量越小；
（3）①电子从负极沿导线流向正极；
②A电极上甲醇失电子发生氧化反应．
解答：
解：（1）阳极上氢氧根离子放电生成氧气和水，电极反应式为4OH--4e-═2H2O+O2↑，故答案为：4OH--4e-═2H2O+O2↑；
（2）①H2（g）+
O2（g）═H2O（g）△H1=-242kJ/mol①
CH3OH（g）+
O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H2=-676kJ/mol②
将方程式3①-②得CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H=3×（-242kJ/mol）-（-676kJ/mol）=-50 kJ/mol，
故答案为：CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H=-50 kJ/mol；
②该反应是放热反应，反应物总能量大于生成物总能量，物质越稳定，其能量越小，所以液态物质的能量小于气态物质，则符合条件的图象是a，故选a；
（3）①该燃料电池中，甲醇失电子发生氧化反应，所以A是负极，B是正极，电子从负极A流向正极B，故答案为：从A到B；
②A电极上甲醇失电子和水反应生成氢离子和二氧化碳，电极反应式为：CH3OH+H2O-6e-═6H++CO2↑，故答案为：CH3OH+H2O-6e-═6H++CO2↑．
（2）①H2（g）+
| 1 |
| 2 |
CH3OH（g）+
| 3 |
| 2 |
将方程式3①-②得CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H=3×（-242kJ/mol）-（-676kJ/mol）=-50 kJ/mol，
故答案为：CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H=-50 kJ/mol；
②该反应是放热反应，反应物总能量大于生成物总能量，物质越稳定，其能量越小，所以液态物质的能量小于气态物质，则符合条件的图象是a，故选a；
（3）①该燃料电池中，甲醇失电子发生氧化反应，所以A是负极，B是正极，电子从负极A流向正极B，故答案为：从A到B；
②A电极上甲醇失电子和水反应生成氢离子和二氧化碳，电极反应式为：CH3OH+H2O-6e-═6H++CO2↑，故答案为：CH3OH+H2O-6e-═6H++CO2↑．
点评：本题考查较综合，涉及原电池原理、盖斯定律、电解原理等知识点，根据燃料电池中正负极发生的电极反应、盖斯定律的内涵、电解池中离子放电顺序来分析解答，难点是电极反应式的书写，难度中等．
练习册系列答案
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A、
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B、
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C、
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D、
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