Question

【題目】二甲醚(CH3OCH3)是一種新型能源，利用二氧化碳合成新能源已成為環�；瘜W家研究的熱門課題。

（1）幾種共價鍵的鍵能如表所示：

化學鍵	C=O	H-H	C-H	C-O	H-O
鍵能/kJ·mol-1	803	436	414	326	464

2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g) _______________。

（2）“人工光合作用”技術備受矚目，該技術模擬事物的光合作用，利用太陽光將H2O和CO2直接合成燃料和化工原料。科研人員模擬光合作用，設計如圖甲所示裝置制備二甲醚。能量轉化形式為太陽能電能化學能、

①催化劑b的電極名稱是_________________。

②若釋放11.2L氧氣（標準狀況下），有___________mol H+___________（填質子的遷移方向）。

③催化劑a上的電極反應式為______________。

（3）華盛頓大學的研究人員研究出一種方法，可實現水泥生產時CO2的零排放，其基本原理如圖乙所示：

①生產過程中能量的轉化形式是__________________。

②電解反應在溫度小于900時進行，碳酸鈣分解為CaO和CO2，電解質為熔融碳酸鈉，則陽極的電極反應式為_______________，陰極的電極反應式為______________。

Answer 1

【答案】（1）-92KJmol－1

（2）①陽極②2 由左側向右側移動（或由b移向a）

③2CO2+12H++12e－=CH3OCH3+3H2O

（3）①太陽能和電能轉化為化學能

②2CO32－-4e－=2CO2+O2

3CO2+4e－=C+2CO32-

【解析】

試題分析：（1）2×2×803+6×436-2×326-6×414-6×464=-92 KJmol－1；（2）①有太陽能電池做電源，故此裝置是電解池，催化劑b電極上水轉化為氧氣，發生氧化反應，b電極是陽極。②若釋放11.2L氧氣（標準狀況下），轉移的電子數是0.5×4mol=2mol，則有2mol H+向陽極移動，即由左側向右側移動（或由b移向a）。 ③催化劑a上的電極反應式為2CO2+12H++12e－=CH3OCH3+3H2O。（3）①有圖可知：生產過程中能量的轉化形式是太陽能和電能轉化為化學能；②碳酸鈣分解為CaO和CO2，電解質為熔融碳酸鈉，陽極的電極反應式為2CO32－-4e－=2CO2+O2，陰極的電極反應式為3CO2+4e－=C+2CO32-。