Question

2．研究CO₂的利用對(duì)促進(jìn)低碳社會(huì)的構(gòu)建具有重要的意義．將CO₂與焦炭作用生成CO，CO可用于煉鐵等．
（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，則Fe₂O₃（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-27kJ/mol；
（2）利用燃燒反應(yīng)可設(shè)計(jì)成CO/O₂燃料電池（以H₂SO₄溶液為電解質(zhì)溶液），寫出該電池的正極反應(yīng)式O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算得到熱化學(xué)方程式；
（2）CO-O₂燃料電池（以H₂SO₄溶液為電解質(zhì)溶液），依據(jù)原電池原理，氧氣在正極得電子，發(fā)生還原反應(yīng)；

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
依據(jù)蓋斯定律a-b×3得到：Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-27 kJ/mol，
故答案為：-27kJ/mol；
（2）CO-O₂燃料電池（以H₂SO₄溶液為電解質(zhì)溶液），氧氣在正極得電子，發(fā)生還原反應(yīng)與氫離子結(jié)合生成水，正極反應(yīng)式為：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，
故答案為：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了熱化學(xué)方程式的書寫與計(jì)算、原電池工作原理等知識(shí)，題目難度中等，注意掌握蓋斯定律在熱化學(xué)方程式中的書寫原則，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力．