Question

【題目】合理利用資源，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)，降低碳排放，實(shí)施低碳經(jīng)濟(jì)是今后經(jīng)濟(jì)生活主流�；卮鹣铝袉栴}：

(1)下列措施不利于有效減少二氧化碳的是______(填字母)。

a.植樹造林，保護(hù)森林，保護(hù)植被

b.加大對煤和石油的開采，并鼓勵使用液化石油氣

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

(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的物質(zhì)的量之比混合通入反應(yīng)器，在適當(dāng)條件下反應(yīng)可獲得一種重要能源。請完成以下化學(xué)方程式：CO2+4H2_____+2H2O。

(3)用CO2合成燃料甲醇(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1L的密閉容器中，充入2molCO2和6molH2，發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)�，F(xiàn)測得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)=___。

(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______(填“正”或“負(fù)”)極，正極反應(yīng)式為_______。

Answer 1

【答案】b CH4 0.375mol·L－1·min－1 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，a不符合題意；

b.加大對煤和石油的開采，并鼓勵使用石油液化氣，能增加二氧化碳的排放，b符合題意；

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

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，d不符合題意；

故合理選項(xiàng)是b；

(2)根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知：反應(yīng)前后各種元素的原子數(shù)目和種類不變，分析題給的化學(xué)反應(yīng)方程式可以知道，反應(yīng)物中有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，則在X中含有4個(gè)H和1個(gè)C，因此X化學(xué)式是CH4；

(3)由圖可知，12min到達(dá)平衡時(shí)二氧化碳的濃度變化量△c(CO2)=2mol/L-0.5mol/L=1.5mol/L，所以v(CO2)===0.125mol/(Lmin)，在同一時(shí)間段內(nèi)用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，所以v(H2)=3v(CO2)=3×0.125mol/(Lmin)=0.375mol/(Lmin)；

(4)甲醇-空氣燃料電池中，通入燃料甲醇的電極為負(fù)極，甲醇在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，在堿溶液中生成碳酸鹽，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-。