Question

为解决环境、能源等问题，科学家正研究将CO₂转化为CH₃OH技术． 该转化反应为CO₂+3H₂=CH₃OH+H₂O．
（1）已知：常温常压下，1mol甲醇、氢气完全燃烧（生成的CO₂为气态，水为液态），分别放出 725.8kJ和285.8kJ的热量．则上述反应的热化学方程式为

 

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（2）有学者用如图原电池装置实现上述转化．转化过程中，H₂应从

 

（填“A”或“B”）通入；正极的电极反应式为

 

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Answer 1

考点：热化学方程式,原电池和电解池的工作原理

专题：化学反应中的能量变化,电化学专题

分析：（1）根据甲醇和氢气燃烧时的用量和放出的热量之间的关系、燃烧时生成物水的状态进行回答；
（2）据图分析可知，A为负极，B为正极；据原电池的总反应可知，H₂应在负极上放电；结合电解质溶液的性质，写出正极反应式．

解答： 解：（1）1mol甲醇燃烧放的热量为725.8kJ，热化学方程式为：CH₃OH（l）+3/2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.8kJ?mol^-1，
1mol氢气完全燃烧生成液态水放出286kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为：H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol；
故答案为：：CH₃OH（l）+3/2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.8kJ?mol^-1，H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol；
（2）据图分析可知，A为负极，B为正极．据原电池的总反应CO₂+3H₂=CH₃OH+H₂O可知，H₂发生氧化反应，故在负极上放电，即应从A通入；正极上是CO₂放电生成CH₃OH，电解质溶液为稀硫酸，故正极电极反应式为：CO₂+6e^-+6H⁺=CH₃OH+H₂O，
故答案为：A；CO₂+6e^-+6H⁺=CH₃OH+H₂O．

点评：本题既考查了热化学方程式的书写，又考查了燃料电池正负极的判断以及电极反应式的书写，综合性较强，但难度不大．