Question

【題目】合理利用資源，加強環境保護，降低碳的排放，實施低碳經濟是今后經濟生活主流。

（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，保護森林，保護植被

B．加大對煤和石油的開采，并鼓勵使用石油液化氣

C．大力發展風能、水力、潮汐能發電和核電，大力推行太陽能的綜合開發

D．推廣使用節能燈和節能電器，使用空調時夏季溫度不宜設置過低，冬天不宜過高

E．倡導出行時多步行和騎自行車，建設現代物流信息系統，減少運輸工具空駛率

（2）科學家致力于二氧化碳的“組合轉化”技術研究，如將CO2和H2以1∶4比例混合通入反應器，在適當條件下反應可獲得一種重要能源。請完成以下化學方程式：

CO2＋4H2______＋2H2O。

（3）CO2合成生產燃料甲醇（CH3OH）是碳減排的新方向。現進行如下實驗：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，發生反應：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）能判斷該反應已達化學反應限度的標志是____（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量保持不變

D．CO2的生成速率與CH3OH的生成速率相等

現測得CO2和CH3OH（g）的濃度隨時間變化如圖所示。

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

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

Answer 1

【答案】B CH4 AD 0.375 負 O2+2H2O+4e-=4OH-

【解析】

（1）A．植樹造林保護森林，保護植被，能增強光合作用，大量消耗二氧化碳；

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；

C．推廣使用節能燈和節能電器，使用空調時夏季溫度不宜設置過低，冬天不宜過高，節約用電、用氣，可以節能減排；

D．倡導出行時多步行和騎自行車，建設現代物流信息系統，減少運輸工具空駛率，可以減少廢氣的排放和節約能源；

E．倡導出行時多步行和騎自行車，建設現代物流信息系統，減少運輸工具空駛率，減少石油化石燃料的使用，可以減少廢氣的排放和節約能源。

（2）根據質量守恒定律的微觀解釋：化學反應前后原子的種類和數目不變．可知在化學反應方程式中，反應物和生成物中所含的原子的種類和數目相同．由此可推斷化學反應方程式中反應物或生成物的化學式；

（3）化學反應達到平衡狀態時，正逆反應速率相等，各物質的濃度不變，由此衍生的一些物理量也不變；根據v= 計算v（CO2），再利用速率之比等于化學計量數之比計算v（H2）；

（4）燃料電池中燃料在負極失電子發生氧化反應，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，保護森林，保護植被，能增強光合作用，大量消耗二氧化碳，不符合題意，故A錯誤；

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，符合題意，故B正確；

C．積極推進核能、風能、潮汐能建設，大力推行太陽能的綜合開發能減少二氧化碳的排放，不符合題意，故C錯誤；

D．推廣使用節能燈和節能電器，使用空調時夏季溫度不宜設置過低，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錯誤；

E．倡導出行時多步行和騎自行車，建設現代物流信息系統，減少運輸工具空駛率，減少石油化石燃料的使用，可以減少廢氣的排放和節約能源，不符合題意，故E錯誤；

答案為B。

（2）根據質量守恒定律的微觀解釋可以知道：反應前后的原子數目和種類應該相等，分析題給的化學反應方程式可以知道，反應前出現了2個O，1個C，8個H，反應后出現了2個O，4個H，所以在X中含有4個H和1個C，即X為CH4；

答案為CH4。

（3）

A．平衡時各物質的濃度保持不變，CO2百分含量保持不變，說明到達平衡，故A正確；

B．開始投料比，6mol H2和2mol CO2，方程式系數比3:1，則容器中H2濃度與CO2濃度之比始終為3：1，所以不能證明達平衡狀態，故B錯誤；

C．容器的體積不變，反應前后都為氣體，容器中混合氣體的質量始終保持不變，不能說明到達平衡，故C錯誤；

D．CO2生成速率表示逆反應速率，與CH3OH生成速率表示正反應速率，兩者相等，說明到達平衡，故D正確；

由圖可知，12min到達平衡時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），速率之比等于化學計量數之比，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極失電子發生氧化反應，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極，氧氣在正極得到電子發生還原反應，電極反應為：O2+2H2O+4e-=4OH-；

答案為負；O2+2H2O+4e-=4OH-。