Question

【題目】合理利用資源，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)，降低碳的排放，實(shí)施低碳經(jīng)濟(jì)是今后經(jīng)濟(jì)生活主流。

（1）下列措施不利于有效減少二氧化碳排放的是___。

A．植樹造林，保護(hù)森林，保護(hù)植被

B．加大對(duì)煤和石油的開采，并鼓勵(lì)使用石油液化氣

C．大力發(fā)展風(fēng)能、水力、潮汐能發(fā)電和核電，大力推行太陽(yáng)能的綜合開發(fā)

D．推廣使用節(jié)能燈和節(jié)能電器，使用空調(diào)時(shí)夏季溫度不宜設(shè)置過低，冬天不宜過高

E．倡導(dǎo)出行時(shí)多步行和騎自行車，建設(shè)現(xiàn)代物流信息系統(tǒng)，減少運(yùn)輸工具空駛率

（2）科學(xué)家致力于二氧化碳的“組合轉(zhuǎn)化”技術(shù)研究，如將CO2和H2以1∶4比例混合通入反應(yīng)器，在適當(dāng)條件下反應(yīng)可獲得一種重要能源。請(qǐng)完成以下化學(xué)方程式：

CO2＋4H2______＋2H2O。

（3）CO2合成生產(chǎn)燃料甲醇（CH3OH）是碳減排的新方向�，F(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：某溫度下在體積為1 L的密閉容器中，充入2 mol CO2和6 mol H2，發(fā)生反應(yīng)：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）能判斷該反應(yīng)已達(dá)化學(xué)反應(yīng)限度的標(biāo)志是____（填字母）。

A．CO2百分含量保持不變

B．容器中H2濃度與CO2濃度之比為3:1

C．容器中混合氣體的質(zhì)量保持不變

D．CO2的生成速率與CH3OH的生成速率相等

現(xiàn)測(cè)得CO2和CH3OH（g）的濃度隨時(shí)間變化如圖所示。

從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v（H2）= _____mol/（L·min）。

（4）以KOH為電解質(zhì)的甲醇燃料電池總反應(yīng)為：2CH3OH+3O2+4KOH = 2K2CO3+6H2O，通入甲醇的電極為燃料電池的___極，正極發(fā)生的電極反應(yīng)式為______。

Answer 1

【答案】B CH4 AD 0.375 負(fù) O2+2H2O+4e-=4OH-

【解析】

（1）A．植樹造林保護(hù)森林，保護(hù)植被，能增強(qiáng)光合作用，大量消耗二氧化碳；

B．加大對(duì)煤和石油的開采，并鼓勵(lì)使用石油液化氣，能增加二氧化碳的排放；

C．推廣使用節(jié)能燈和節(jié)能電器，使用空調(diào)時(shí)夏季溫度不宜設(shè)置過低，冬天不宜過高，節(jié)約用電、用氣，可以節(jié)能減排；

D．倡導(dǎo)出行時(shí)多步行和騎自行車，建設(shè)現(xiàn)代物流信息系統(tǒng)，減少運(yùn)輸工具空駛率，可以減少?gòu)U氣的排放和節(jié)約能源；

E．倡導(dǎo)出行時(shí)多步行和騎自行車，建設(shè)現(xiàn)代物流信息系統(tǒng)，減少運(yùn)輸工具空駛率，減少石油化石燃料的使用，可以減少?gòu)U氣的排放和節(jié)約能源。

（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律的微觀解釋：化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變．可知在化學(xué)反應(yīng)方程式中，反應(yīng)物和生成物中所含的原子的種類和數(shù)目相同．由此可推斷化學(xué)反應(yīng)方程式中反應(yīng)物或生成物的化學(xué)式；

（3）化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度不變，由此衍生的一些物理量也不變；根據(jù)v= 計(jì)算v（CO2），再利用速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v（H2）；

（4）燃料電池中燃料在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，堿溶液中生成碳酸鉀，氧氣在正極得到電子生成氫氧根離子。

（1）

A．植樹造林，保護(hù)森林，保護(hù)植被，能增強(qiáng)光合作用，大量消耗二氧化碳，不符合題意，故A錯(cuò)誤；

B．加大對(duì)煤和石油的開采，并鼓勵(lì)使用石油液化氣，能增加二氧化碳的排放，符合題意，故B正確；

C．積極推進(jìn)核能、風(fēng)能、潮汐能建設(shè)，大力推行太陽(yáng)能的綜合開發(fā)能減少二氧化碳的排放，不符合題意，故C錯(cuò)誤；

D．推廣使用節(jié)能燈和節(jié)能電器，使用空調(diào)時(shí)夏季溫度不宜設(shè)置過低，冬天不宜過高，能減少電的使用，減少煤和石油化石燃料的使用，減少二氧化碳的排放，不符合題意，故D錯(cuò)誤；

E．倡導(dǎo)出行時(shí)多步行和騎自行車，建設(shè)現(xiàn)代物流信息系統(tǒng)，減少運(yùn)輸工具空駛率，減少石油化石燃料的使用，可以減少?gòu)U氣的排放和節(jié)約能源，不符合題意，故E錯(cuò)誤；

答案為B。

（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律的微觀解釋可以知道：反應(yīng)前后的原子數(shù)目和種類應(yīng)該相等，分析題給的化學(xué)反應(yīng)方程式可以知道，反應(yīng)前出現(xiàn)了2個(gè)O，1個(gè)C，8個(gè)H，反應(yīng)后出現(xiàn)了2個(gè)O，4個(gè)H，所以在X中含有4個(gè)H和1個(gè)C，即X為CH4；

答案為CH4。

（3）

A．平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度保持不變，CO2百分含量保持不變，說(shuō)明到達(dá)平衡，故A正確；

B．開始投料比，6mol H2和2mol CO2，方程式系數(shù)比3:1，則容器中H2濃度與CO2濃度之比始終為3：1，所以不能證明達(dá)平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；

C．容器的體積不變，反應(yīng)前后都為氣體，容器中混合氣體的質(zhì)量始終保持不變，不能說(shuō)明到達(dá)平衡，故C錯(cuò)誤；

D．CO2生成速率表示逆反應(yīng)速率，與CH3OH生成速率表示正反應(yīng)速率，兩者相等，說(shuō)明到達(dá)平衡，故D正確；

由圖可知，12min到達(dá)平衡時(shí)二氧化碳的濃度變化量為2mol/L-0.5mol/L=1.5mol/L，所以v（CO2）= =0.125mol/（Lmin），速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，所以v（H2）=3v（CO2）=3×0.125mol/（Lmin）=0.375mol/（Lmin）；

答案為AD；0.375。

（4）甲醇-空氣燃料電池中燃料在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，在堿溶液中生成碳酸鹽，則通入甲醇的電極為燃料電池的負(fù)極，氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：O2+2H2O+4e-=4OH-；

答案為負(fù)；O2+2H2O+4e-=4OH-。