Question

【題目】學以致用，分析和解決生活中的實際問題，是學習化學的重要方法。請閱讀下面兩則材料，回答問題。

材料1: 2017年5月18日，我國在南海海域試采可燃冰獲得成功，我國成為全球第一個在海域可燃冰試開采中獲得連續(xù)穩(wěn)定產氣的國家。

(1)可燃冰被科學家譽為“21 世紀能源”。可燃冰中，水分子形成一種空間籠狀結構，CH4和少量N2，CO2等分子填入籠內的空隙中，無固定的組成，因此可燃冰屬于_____________(填“純凈物”或“混合物”)。

(2)沼氣、天然氣的主要成份也是甲烷。充分燃燒1000g天然氣和煤所產生的CO2和SO2氣體的質量如圖1所示。根據圖示和已有知識分析，天然氣被譽為城市清潔能源的原因有______________(答1 條即可)。

(3)天然氣是一種無色無味的氣體，密度小于空氣，天然氣泄漏后。遇明火或靜電易發(fā)生爆炸，為防止因天然氣泄漏造成危險，可在家中安裝報警器，圖2甲、乙兩種情況，安裝位置正確的是_____________。

材料2:汽油(主要成分為含有5個-11個碳原子的碳氫化合物)是全球用量最大的液體燃料。二氧化碳是化石燃料燃燒的產物，如果有人告訴你“二氧化碳能變成汽油”，你相信嗎?

中科院大連化學物理研究所研制出一種新型多功能復合催化劑，通過圖2示意的I、II、III 三個環(huán)節(jié)，將二氧化碳成功轉化為汽油(圖中 a、b是兩種起始反應物的分子結構模型，c、 d是最終制得的汽油中所含物質分子結構模型)。請回答下列問題:

(1)要實現物質間的轉化，往往需要有高效的催化劑。下列有關催化劑的敘述正確的是____________(填字母編號)。

A催化劑可以改變化學反應速率

B化學反應前后催化劑的質量不變

C化學反應前后催化劑的化學性質發(fā)生改變

(2)在一定溫度、一定壓強和催化劑存在的條件下， 環(huán)節(jié)I除生成CO外,還生成了一種化合物，這種化合物是最常見的溶劑。則反應的化學方程式為_____________。

(3)認真觀察c和d兩種物質的分子結構模型，試寫出c物質的化學式_____________;依據所學猜測c和d二者是否為相同物質?_____________。

(4)“二氧化碳變汽油”的研究成果，使我國成為此領域的世界領跑者。你認為該成果的現實意義是_____________、_____________。(答出兩條即可)。

Answer 1

【答案】混合物 天然氣燃燒產生二氧化硫較少，對空氣污染小或天然氣燃燒充分，產生的有害氣體和煙塵少 甲 AB 否 有效降低CO2造成的溫室效應 減少對傳統化石能源石油等的依賴

【解析】

(1) 由多種物質組成的物質屬于混合物，由題意可燃冰由水、CH4和少量N2、CO2等物質組成，因此可燃冰屬于混合物。

(2)根據圖示和已有知識分析，天然氣被譽為城市清潔能源的原因有天然氣燃燒產生二氧化硫較少，對空氣污染小或天然氣燃燒充分，產生的有害氣體和煙塵少。

(3)天然氣是一種無色無味的氣體，密度小于空氣，天然氣泄漏后。遇明火或靜電易發(fā)生爆炸，為防止因天然氣泄漏造成危險，可在家中安裝報警器，天然氣密度小于空氣，應將報警裝置安放在天然氣閥門或灶具的上方，更容易發(fā)現天然氣的泄露，圖2甲、乙兩種情況，安裝位置正確的是甲。

閱讀相關材料，可知：

(1)要實現物質間的轉化，往往需要有高效的催化劑。則有：

A、使用催化劑通常加快反應速率，有的催化劑可以使反應速率減慢，催化劑可以改變化學反應速率，A選項敘述正確，符合題意；

B、化學反應前后催化劑的質量不變，B選項敘述正確，符合題意；

C、化學反應前后催化劑的化學性質不變，C選項敘述不正確，不符合題意。故選AB。

(2)在一定溫度、一定壓強和催化劑存在的條件下， 環(huán)節(jié)I除生成CO外,還生成了一種化合物，這種化合物是最常見的溶劑由圖可知，該物質應該由氫元素和氧元素組成，則該物質是水，環(huán)節(jié)I即二氧化碳和氫氣在催化劑存在的條件下生成一氧化碳和水，反應的化學方程式為。

(3)觀察c和d兩種物質的分子結構模型可知1個c分子由8個碳原子和10個氫原子構成，則c物質的化學式為，如圖所示c和d的分子式相同，但是結構不同，二者不相同的物質，故填否。

(4)“二氧化碳變汽油”的研究成果，使我國成為此領域的世界領跑者。該成果的現實意義是有效降低CO2造成的溫室效應、減少對傳統化石能源石油等的依賴。