Question

碳元素的單質及其化合物與人類的生產、生活、科研息息相關。請回答下列問題：

(1) 綠色植物的光合作用吸收CO₂釋放O₂的過程可以描述為以下兩步：

2CO₂(g)+2H₂O(l)+2C₅H₁₀O₄(s) = 4(C₃H₆O₃)⁺(s)+O₂(g)+4e^-   △H=+1360 kJ·mol^-1

12(C₃H₆O₃)⁺(s)+12e^- = C₆H₁₂O₆(s，葡萄糖)+6C₅H₁₀O₄(s)+3O₂(g) △H=-1200 kJ·mol^-1

則綠色植物利用二氧化碳和水合成葡萄糖并放出氧氣的熱化學方程式為：

                                                                   

(2) 工業上利用水煤氣合成甲醇的主要反應可表示為：

H₂(g)+1/2CO(g)    1/2CH₃OH(g)    △H=-45.4kJ·mol^-1。

向容積為1L的密閉容器中加入0.10 mol H₂和0.05mol CO，在一定溫度下發生上述反應，10min后反應達到平衡狀態，測得放出熱量3.632kJ。

①該溫度條件下，上述反應的化學平衡常數K=            。

②若容器容積不變，下列措施可增加CH₃OH產率的是          (填寫序號)。

A．升高溫度                         B．將CH₃OH(g)從體系中分離

C．充入He，使體系總壓強增大        D．再充入O.10 mol H₂和0.05mol CO

③若該反應達到平衡后，保持其它條件不變，若只把容器的體積縮小一半，則平衡向       (填“逆向”、“正向”或“不”)移動，化學平衡常數K           (填“增大”、“減小”或“不變”)。

(3) 已知反應：2CO(g)+O₂(g) = 2CO₂(g)  △H<0，根據原電池原理該反應能否設計成燃料電池。若能，請寫出當電解質溶液為KOH溶液時的負極反應式(若不能，該空可不作答)：                                             。

Answer 1

 (1) 2CO₂(g)+2H₂O(l) = C₆H₁₂O₆(s，葡萄糖)+6O₂(g)   △H= +2880 kJ·mol^-1

(2) ①100（ mol·L^-1）^-1或L·mol^-1

②BD

③正向；不變

(3) CO-2e^-+4OH^－ = CO₃^2-  + 2H₂O