Question

【題目】（1）在催化劑作用下，CO2和H2可以制取甲醇．用工業(yè)廢氣中的CO2可制取甲醇，其反應為：CO2+3H2CH3OH+H2O 常溫常壓下已知下列反應的能量變化如圖示：

寫出由二氧化碳和氫氣制備甲醇的熱化學方程式： ．

（2）硼氫化鈉（NaBH4）是有機合成中的重要還原劑．最新研究發(fā)現(xiàn)，以NaBH4（硼元素的化合價在該過程中不發(fā)生變化）和H2O2為原料，NaOH溶液作電解質溶液，可以設計成全液流電池，其工作原理如圖所示，假設電池工作前左右兩槽溶液的體積各為1L，回答下列問題：

電極b為 （填“正極”或“負極”），

電極a上發(fā)生反應的電極反應式為 ．

（3）電池工作時，Na+向 極（填“a”或“b”）移動，

當左槽產(chǎn)生0.0125mol BO2﹣離子時，右槽溶液c(OH-)

Answer 1

【答案】（1）CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（l）+H20（l）△H=﹣50kJ/mol

（2）正極 BH4﹣+8OH﹣﹣8e﹣=BO2﹣+6H2O

（3）b 0.1mol/L

【解析】

試題分析：（1）圖象分析書寫熱化學方程式為：①CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=-41KJ/mol，②CO（g）+2H2（g）=CH3OH（l）△H=-91KJ/mol；依據(jù)蓋斯定律②-①得到：CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（l）+H2O（l）△H=-50KJ/mol。

故答案為：CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（l）+H2O（l）△H=-50KJ/mol；

（2）根據(jù)圖示內(nèi)容，正極H2O2發(fā)生還原反應，得到電子被還原生成OH-，電極反應式為H2O2+2e-=2OH-，負極發(fā)生氧化反應，電極反應式為BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O。

故答案為：正；BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O；

（3）原電池工作時，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，則Na+從a極區(qū)移向b極區(qū)，根據(jù)電極反應：BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O，當左槽產(chǎn)生0.0125mol BO2-離子時，轉移電子是0.1mol，此時根據(jù)正極上電極反應H2O2+2e-=2OH-，則生成氫氧根離子的物質的量是0.1mol，則氫氧根離子濃度是0.1mol/L。

故答案為：b；0.1mol/L。