Question

【题目】（1）在催化剂作用下，CO2和H2可以制取甲醇．用工业废气中的CO2可制取甲醇，其反应为：CO2+3H2CH3OH+H2O 常温常压下已知下列反应的能量变化如图示：

写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式： ．

（2）硼氢化钠（NaBH4）是有机合成中的重要还原剂．最新研究发现，以NaBH4（硼元素的化合价在该过程中不发生变化）和H2O2为原料，NaOH溶液作电解质溶液，可以设计成全液流电池，其工作原理如图所示，假设电池工作前左右两槽溶液的体积各为1L，回答下列问题：

电极b为 （填“正极”或“负极”），

电极a上发生反应的电极反应式为 ．

（3）电池工作时，Na+向 极（填“a”或“b”）移动，

当左槽产生0.0125mol BO2﹣离子时，右槽溶液c(OH-)

Answer 1

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

（2）正极 BH4﹣+8OH﹣﹣8e﹣=BO2﹣+6H2O

（3）b 0.1mol/L

【解析】

试题分析：（1）图象分析书写热化学方程式为：①CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=-41KJ/mol，②CO（g）+2H2（g）=CH3OH（l）△H=-91KJ/mol；依据盖斯定律②-①得到：CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（l）+H2O（l）△H=-50KJ/mol。

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

（2）根据图示内容，正极H2O2发生还原反应，得到电子被还原生成OH-，电极反应式为H2O2+2e-=2OH-，负极发生氧化反应，电极反应式为BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O。

故答案为：正；BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O；

（3）原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则Na+从a极区移向b极区，根据电极反应：BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O，当左槽产生0.0125mol BO2-离子时，转移电子是0.1mol，此时根据正极上电极反应H2O2+2e-=2OH-，则生成氢氧根离子的物质的量是0.1mol，则氢氧根离子浓度是0.1mol/L。

故答案为：b；0.1mol/L。