Question

12．研究和深度開發(fā)CO、CO₂的應(yīng)用對構(gòu)建生態(tài)文明社會具有重要的意義．
①CO可用于煉鐵，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，則CO還原Fe₂O₃（s）的熱化學(xué)方程式為Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-28.5 kJ•mol^-1．
②CO與O₂設(shè)計成燃料電池（以KOH溶液為電解液）．該電池的負(fù)極反應(yīng)式為CO+4OH^--2e^-=CO₃^2-+2H₂O．
③測量汽車尾氣中的CO濃度常用電化學(xué)氣敏傳感器，可用圖簡單表示，則陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為CO+H₂O-2e^-═CO₂+2H⁺．

Answer 1

分析 ①依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計算得到所需熱化學(xué)方程式，①-②×3得到所需熱化學(xué)方程式；
②CO-O₂燃料電池（以KOH溶液為電解液），依據(jù)原電池原理，負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，燃料在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；
③依據(jù)電解原理分析，陽極是失電子發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)，結(jié)合圖示可知是一氧化碳失電子生成二氧化碳．

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
依據(jù)蓋斯定律①-②×3得到熱化學(xué)方程式為：Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-28.5 kJ•mol^-1，
故答案為：Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-28.5 kJ•mol^-1；
②CO-O₂燃料電池（以KOH溶液為電解液），一氧化碳在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳在溶液中生成碳酸鉀，原電池負(fù)極電極反應(yīng)為：CO+4OH^--2e^-=CO₃^2-+2H₂O，
故答案為：CO+4OH^--2e^-=CO₃^2-+2H₂O；
③陽極是失電子發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)，結(jié)合圖示可知是一氧化碳失電子生成二氧化碳同時生成氫離子，電極反應(yīng)為：CO+H₂O-2e^-=CO₂+2H⁺，
故答案為：CO+H₂O-2e^-═CO₂+2H⁺．

點評 本題考查了熱化學(xué)方程式書寫、原電池、電解池工作原理，題目難度中等，注意掌握蓋斯定律的內(nèi)容及應(yīng)用方法，明確原電池和電解池工作原理，試題有利于提高學(xué)生的分析能力及靈活應(yīng)用能力．