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精英家教網控制和治理CO2、SO2是解決溫室效應、減少酸雨的有效途徑，有學者設想以如圖所示裝置用電化學原理將他們轉化為重要化工原料．請回答：
（1）若A為CO2，B為H2，C為CH3OH，則負極是
 
（填“A”或“B”），正極反應式為
 
．
（2）若A為SO2，B為O2，C為H2SO4．則負極反應式為
 
．電池總反應式為
 
．科研人員希望每分鐘從C處獲得100mL10mol/L H2SO4，A處通入廢氣（SO2的體積分數(shù)為1%）的速率為
 
L/min（標準狀況）．
分析：原電池中負極上失電子發(fā)生氧化反應，正極上得電子發(fā)生還原反應，根據(jù)元素化合價變化確定正負極及其反應，根據(jù)原子守恒計算廢氣的速率．
解答：解：（1）A是二氧化碳，B是氫氣，二氧化碳中碳元素化合價是+4價，氫氣中氫元素化合價是0價，甲醇中碳元素化合價是-2價，氫元素化合價是+1價，負極上失電子化合價升高，所以A電極是正極，B電極是負極，正極上二氧化碳失電子和氫離子反應生成甲醇和水，電極反應式為：CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O，
故答案為：B，CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O； 
（2）A為SO2，S元素化合價是+4價，B為O2，O元素化合價是0價，C為H2SO4，氧元素化合價是-2價，S元素化合價是+6計算，所以二氧化硫失電子，氧氣得電子，則A是負極，B是正極，負極上二氧化硫失電子和水反應生成硫酸，電極反應式為：SO2+2H2O-2e-=4H++SO42-，正極上氧氣得電子和氫離子反應生成水，所以電池反應式為：2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，C處每分鐘生產硫酸的物質的量=10mol×0.1L=1mol，
根據(jù)S原子守恒知，每分鐘通入的氣體體積=
1mol×22.4L/mol
1%
=2240L，
故答案為：SO2+2H2O-2e-=4H++SO42-，2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，2240．
點評：本題考查原電池原理，根據(jù)電極上得失電子確定電極及其反應即可，難度不大．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2011?開封一模）“溫室效應”是哥本哈根氣候變化大會研究的環(huán)境問題之一．CO2是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體．因此，控制和治理CO2是解決“溫室效應”的有效途徑．
（1）其中一種途徑是將CO2轉化成有機物實現(xiàn)碳循環(huán)．如：
2CO2（g）+2H2O（l）═C2H4（g）+3O2（g）△H=+1411.0kJ/mol
2CO2（g）+3H2O（l）═C2H5OH（l）+3O2（g）△H=+1366.8kJ/mol
則由乙烯水化制乙醇反應的熱化學方程式為
C2H4（g）+H2O（l）═C2H5OH（l）△H=-44.2kJ/mol
C2H4（g）+H2O（l）═C2H5OH（l）△H=-44.2kJ/mol
．
溫度（K）
（2）在一定條件下，6H2（g）+2CO2（g）?CH3CH2OH（g）+3H2O（g）．
CO2轉化率（%）
n（H2）/n（CO2）		 500 600 700 800
1.5 45 33 20 12
2 60 43 28 15
3 83 62 37 22
根據(jù)上表中數(shù)據(jù)分析：
①溫度一定時，提高氫碳比[n（H2）/n（CO2）]，CO2的轉化率
增大
增大
（填“增大”“減小”“不變”）．
②該反應的正反應為
放
放
（填“吸”或“放”）熱反應．

（3）一定條件下，將3molH2和1molCO2兩種氣體混合于固定容積為2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應：3H2（g）+CO2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）．2min末該反應達到平衡，測得CH3OH的濃度為0.2mol/L．下列判斷不正確的是
bcd
bcd
．
a．該條件下此反應的化學平衡常數(shù)表達式為K=
c(CH3OH)?c(H2O)
c3(H2)?c(CO2)
b．H2的平均反應速率為0.3mol/（L?s）
c．CO2的轉化率為60%
d．若混合氣體的密度不再改變時，該反應一定達到平衡狀態(tài)
（4）如圖是乙醇燃料電池（電解質溶液為KOH溶液）的結構示意圖，則a處通入的是
乙醇
乙醇
（填“乙醇”或“氧氣”），b處電極上發(fā)生的電極反應是：
O2+4e-+2H2O=4OH-
O2+4e-+2H2O=4OH-
．
（5）CO2在自然界循環(huán)時可與CaCO3反應，CaCO3是一種難溶物質，其Ksp=2.8×10-9．CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，現(xiàn)將等體積的CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的濃度為2×10-4mol/L，則生成沉淀所需CaCl2溶液的最小濃度為大于
2.8×10-5mol/L
2.8×10-5mol/L
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

工業(yè)上制備BaCl2的工藝流程圖如下：

某研究小組在實驗室用重晶石（主要成分BaSO4）對工業(yè)過程進行模擬實驗．查表得
BaSO4（s）+4C（s）
高溫
4CO（g）+BaS（s）△H1=571.2kJ?mol-1     ①
BaSO4（s）+2C（s）
高溫
2CO2（g）+BaS（s）△H2=226.2kJ?mol-1     ②
（1）氣體用過量NaOH溶液吸收，得到硫化鈉．Na2S水解的離子方程式為
S2-+H2O?HS-+OH-、HS-+H2O?H2S+OH-
S2-+H2O?HS-+OH-、HS-+H2O?H2S+OH-
． 
（2）反應C（s）+CO2（g）
高溫
2CO（g）的△H2=
172.5
172.5
kJ?mol-1．
（3）“溫室效應”是全球關注的環(huán)境問題之一．CO2是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體．因此，控制和治理CO2是解決溫室效應的有效途徑．
①下列措施中，有利于降低大氣中CO2濃度的有：
abcd
abcd
．（填字母）
a．減少化石燃料的使用           b．植樹造林，增大植被面積
c．采用節(jié)能技術                 d．利用太陽能、風能
②將CO2轉化成有機物可有效實現(xiàn)碳循環(huán)．CO2轉化成有機物的例子很多，如：
a．6CO2+6H2O
光合作用
C6H12O6        b．CO2+3H2
催化劑
△
CH3OH+H2O
c．CO2+CH4
催化劑
△
CH3COOH         d．2CO2+6H2
催化劑
△
CH2═CH2+4H2O
以上反應中，最節(jié)能的是
a
a
，原子利用率最高的是
c
c
．

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科目：高中化學 來源：2010年陜西省西工大附中高三第九次適應性訓練理科綜合測試（化學） 題型：填空題

（14分）“溫室效應”是哥本哈根氣候變化大會研究的環(huán)境問題之一。CO2是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體。因此，控制和治理CO2是解決“溫室效應”的有效途徑。
（1） 其中一種途徑是將CO2轉化成有機物實現(xiàn)碳循環(huán)。如：
2CO2(g)＋2H2O(l) ="=" C2H4(g)＋3O2(g)    ΔH＝+1411.0 kJ/mol    
2CO2(g)＋3H2O(l) ="=" C2H5OH(1)＋3O2(g)  ΔH＝+1366.8 kJ/mol   
則由乙烯水化制乙醇反應的熱化學方程式為                                。
（2）在一定條件下，6H2(g) +2CO2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)。 

 
500
600
700
800
1.5
45
33
20
12
2
60
43
28
15
3
83
62
37
22
根據(jù)上表中數(shù)據(jù)分析：
① 溫度一定時，提高氫碳比[n(H2)/n(CO2)]，CO2的轉化率    （填“增大”“減小”“不變”）。
② 該反應的正反應為       （填“吸”或“放”）熱反應。
（3）一定條件下，將3molH2和1molCO2兩種氣體混合于固定容積為2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應：3H2（g）+ CO2（g）CH3OH（g）+ H2O（g）。2min末該反應達到平衡，測得CH3OH的濃度為0.2mol/L。下列判斷不正確的是            。
a. 該條件下此反應的化學平衡常數(shù)表達式為
b. H2的平均反應速率為0．3mol/(L·s)
c. CO2的轉化率為60%
d. 若混合氣體的密度不再改變時，該反應一定達到平衡狀態(tài)

 

 

（4）如圖是乙醇燃料電池（電解質溶液為KOH溶液）的結構示意圖，則a處通入的是      （填“乙醇”或“氧氣”），b處電極上發(fā)生的電極反應是：                。 

（5）CO2在自然界循環(huán)時可與CaCO3反應，CaCO3是一種難溶物質，其Ksp=2.8×10—9。CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，現(xiàn)將等體積的CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的濃度為2×10—4mo1/L ，則生成沉淀所需CaCl2溶液的最小濃度為大于                   。

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科目：高中化學 來源：2011屆河南省開封市高三一�？荚嚮瘜W試卷 題型：填空題

CO2是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體，控制和治理CO2是解決溫室效應的有效途徑。
（1）其中一種途徑是將CO2轉化成有機物實現(xiàn)碳循環(huán)。如：
2CO2（g）+2H2O（l）===C2 H4（g）+3O2（g） △H=十1411．0kJ/mol
2CO2（g） +3H2 O（l）=C2 H5OH（1）十3O2（g）△H = +1366．8kJ/mol
則由乙烯水化制乙醇反應的熱化學方程式為                        。
（2）在一定條件下，6H2（g）+2CO2（g）CH3CH2OH（g）+3H2O（g）。

              溫度（K）
CO2轉化率（%）
n（H2）/n（CO2）
500
600
700
800
1．5
45
33
20
12
2
60
43
28
15
3
83
62
37
22
根據(jù)上表中數(shù)據(jù)分析：
①溫度一定時，提高氫碳比[著轟擊]，CO2的轉化率       （填“增大”“減小”
“不變”）。
②該反應的正反應為                 （填“吸”或“放”）熱反應。
（3）定條件下，將3 molH2和1molCO2兩種氣體混合于固定容積為2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應：3H2（g）+CO2（g） CH3OH（g）+H2O（g）。2min末該反應達到平衡，測得CH30H的濃度為0．2mol／L。下列判斷不正確的是___  _。
a．該條件下此反應的化學平衡常數(shù)表達式為

b．H2的平均反應速率為0．3mol／（L．s）
c．CO2的轉化率為60%
d．若混合氣體的密度不再改變時，該反應一定達到平衡狀態(tài)
（4）如圖是乙醇燃料電池（電解質溶液為KOH溶液）的結構示意圖，則a處通入的是   （填“乙醇”或“氧氣”），b處電極上發(fā)生的電極反應是：              。

（5）CO2在自然界循環(huán)時可與CaCO3反應，CaCO3是一種難溶物質，其溶液與Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，現(xiàn)將等體積的CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的濃度為，則生成沉淀所需CaCl2溶液的最小濃度為             。

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科目：高中化學 來源：2012-2013學年廣東省汕頭市高三第二次模擬考試理綜化學試卷（解析版） 題型：計算題

 “溫室效應”是全球關注的環(huán)境問題之一。CO2是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體。因此，控制和治理CO2是解決溫室效應的有效途徑。

（1）將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中，進行反應CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，得到如下三組數(shù)據(jù)：

實驗組

溫度/℃

起始量/mol

平衡量/mol

達到平衡所需時間/min

CO

H2O

H2

CO

1

650

4

2

1.6

2.4

6

2

900

2

1

0.4

1.6

3

3

900

a

b

c

d

t

 

① 實驗1條件下平衡常數(shù)K=      （保留小數(shù)點后二位數(shù)字）。

② 實驗3中，若平衡時，CO的轉化率大于水蒸氣，則a/b 的值     （填具體值或取值范圍）。

③ 實驗4，若900℃時，在此容器中加入10molCO、5molH2O、2molCO2、5molH2，則此時v(正)      v(逆)（填“<”、“>”、“=”）。

（2）CO2在自然界循環(huán)時可與CaCO3反應，CaCO3是一種難溶物質，其Ksp=2.8×10—9。CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，現(xiàn)將等體積的CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的濃度為2×10—4mo1/L，則生成沉淀所需CaCl2溶液的最小濃度為    。

（3）已知BaSO4(s) + 4C(s) =4CO(g) + BaS(s)   △H1 =+571.2kJ/mol，

BaSO4(s) + 2C(s) = 2CO2(g) + BaS(s)   △H2=+226.2 kJ/mol。

則反應C(s) + CO2(g) = 2CO(g)的△H3=       kJ/mol。

（4）尋找新能源是解決溫室效應的一條重要思路。磷酸亞鐵鋰LiFePO4是一種新型汽車鋰離子電池，總反應為：FePO4+Li        LiFePO4，電池中的固體電解質可傳導Li+，則該電池放電時的正極和負極反應式分別為：                 和                  。若用該電池電解蒸餾水（電解池電極均為惰性電極），當電解池兩極共有3360mL氣體（標準狀況）產生時，該電池消耗鋰的質量為        。(Li的相對原子質量約為7.0)

 

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