Question

【题目】据报道，一定条件下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实．
已知：①CH3CH2OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+3H2O（l）△H=﹣1366.8kJ/mol
②2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=﹣571.6kJ/mol
（1）写出由CO2和H2反应合成CH3CH2OH（l）和H2O（l）的热化学方程式
（2）碱性乙醇燃料电池易储存，易推广，对环境污染小，具有非常广阔的发展前景．该燃料电池中，使用铂作电极，KOH溶液做电解质溶液．通入乙醇燃气的一极为极，该极上的电极反应式为 ．
（3）用乙醇燃料电池电解400mL 饱和食盐水装置可简单表示如图：该装置中发生电解反应的方程式为；在铁棒附近观察到的现象是；当阴极产生448mL气体（体积在标准状况下测得）时，停止电解，将电解后的溶液混合均匀，溶液的pH为 ． （不考虑气体的溶解及溶液体积的变化）

Answer 1

【答案】
（1）2CO2（g）+6H2（g）=CH3CH2OH（l）+3H2O（l）△H=﹣348kJ/mol
（2）负；C2H6O+16OH﹣﹣12e﹣=2CO32﹣+11H2O
（3）2NaCl+2H2O Cl2↑+H2↑+2NaOH；溶液变红；13
【解析】解：（1）①CH3CH2OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）△H=﹣1366.8kJ/mol，②2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=﹣571.6kJ/mol，
根据盖斯定律，②×3﹣①可得：2CO2（g）+6H2（g）=CH3CH2OH（l）+3H2O（l）△H=（﹣571.6kJ/mol）×3﹣（﹣1366.8kJ/mol）=﹣348kJ/mol，
所以答案是：2CO2（g）+6H2（g）=CH3CH2OH（l）+3H2O（l）△H=﹣348kJ/mol；（2）在乙醇燃料电池中，负极上是燃料乙醇发生失电子的氧化反应，在碱性环境下的电极反应为：C2H6O+16OH﹣﹣12e﹣=2CO32﹣+11H2O，
所以答案是：负，C2H6O+16OH﹣﹣12e﹣=2CO32﹣+11H2O；（3）根据图示可知，左侧的电极连接电源的负极，为电解池的阴极，所以左侧发生还原反应生成氢气；右侧连接原电池的直接，所以电解池的右侧为阳极，阳极发生氧化反应生成氯气，电极饱和食盐水的方程式为：2NaCl+2H2O Cl2↑+H2↑+2NaOH；
铁棒上水电离的氢离子放电，使水的电离平衡向右移动，氢氧根离子浓度增大，所以带有酚酞的溶液变红；
阴极生成标况下的448mL气体，该气体为氢气，标况下448mL氢气的物质的量为0.02mol，根据反应方程式2NaCl+2H2O Cl2↑+H2↑+2NaOH可知，生成0.02mol氢气会生成0.04mol氢氧化钠，则该溶液中氢氧根离子浓度为：c（OH﹣）=c（NaOH）= =0.1mol/L，溶液中氢离子浓度为：1×10﹣13mol/L，溶液的pH=13，
所以答案是：2NaCl+2H2O Cl2↑+H2↑+2NaOH；溶液变红；13．