研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义．（Ⅰ） 将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等．①

Question

研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义．（Ⅰ） 将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等．①已知：Fe2O3（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489kJ?mol-1C（石墨）+CO2 （g）=2CO（g）△H2=+172kJ?mol-1则Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe （s）+3CO2（g）△H=______．②利用燃烧反应可设计成CO/O2燃料电池（以H2SO4溶液为电解质溶液），写出该电池的正极反式______．（Ⅱ）如图所示，烧杯中都盛有稀硫酸．（1）中反应的离子方程式为______； 比较（1）、（2）、（3）中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是______（用序号表示）．

Answer 1

（I）①已知：a、Fe₂O₃（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H₁=+489.0kJ?mol^-1
b、C（石墨）+CO₂（g）=2CO（g）△H₂=+172kJ?mol^-1
依据盖斯定律a-b×3得到：Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-27 kJ/mol，
故答案为：-27kJ/mol；
②CO-O₂燃料电池（以H₂SO₄溶液为电解质溶液），氧气在正极得电子，发生还原反应与氢离子结合生成水，正极反应式为：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，
故答案为：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O；
 （II）在（1）中铁和稀硫酸发生置换反应生成亚铁离子和氢气，离子方程式为：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；
该装置中，锌易失电子作负极、Fe作正极，作原电池负极的金属易被腐蚀，所以被腐蚀的金属是Zn，（3）中铁被腐蚀的最慢；（2）中铁为负极，腐蚀的最快，所以铁被腐蚀快慢顺序是：（2）＞（1）＞（3），
故答案为：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；（2）＞（1）＞（3）．