Question

【题目】（1）能源危机是当前全球问题，开源节流是应对能源危机的重要举措。下列做法有助于能源“开源节流”的是________（填序号）。

a．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源

b．大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求

c．开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源、减少使用煤、石油等化石燃料

d．减少资源消耗，增加资源的重复使用、资源的循环再生

（2）金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们燃烧氧气不足时生成一氧化碳，充分燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如下图所示。

①在通常状况下，金刚石和石墨中_______更稳定，石墨的燃烧热为__________。

②12 g石墨在一定量空气中燃烧，生成气体36 g，该过程放出的热量为_______。

（3）由石墨转变成金刚石的反应的ΔS＝＋1.6J·mol－1·K－1，则为了保持此反应自发进行，温度应______（填“低于”或“高于”）______K。

（4）已知熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如下图所示：

①放电过程中K+和Na+向电极_______（填“A”或“B”）移动。

②该电池的负极反应式为_________________________。

Answer 1

【答案】 acd 石墨 393.5kJ/mol 252kJ 高于 1187.5K B CO－2e－＋CO32－=2CO2

【解析】(1)只要能减少化石燃料等资源的运用都属于“开源节流”；b．大力开采煤、石油和天然气，不能减少化石燃料的运用，故错误；a、c、d能减少化石燃料的运用，故均正确，答案为acd；

(2)①图象分析金刚石能量高于石墨，能量越低越稳定，所以说明石墨稳定；图象分析1mol石墨完全燃烧生成1mol二氧化碳放出的热量为393.5kJ，则石墨的燃烧热为393.5kJmol-1；

②12g石墨物质的量为1mol，在一定量空气中燃烧，依据元素守恒，若生成二氧化碳质量为44g，若生成一氧化碳质量为28g，生成气体36g，28g＜36g＜44g，判断生成的气体为一氧化碳和二氧化碳气体，设一氧化碳物质的量为x，二氧化碳物质的量为(1-x)mol，28x+44(1-x)=36g，x=0.5mol，二氧化碳物质的量为0.5mol；依据图象分析，C(石墨，s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5 kJmol-1 ；C(石墨，s)+O2(g)═CO(g)△H=-110.5 kJmol-1 ；生成二氧化碳和一氧化碳混合气体放出热量=393.5 kJmol-1 ×0.5mol+110.5 kJmol-1 ×0.5mol=252KJ；12g石墨在一定量空气中燃烧，生成气体36g，该过程放出的热量为252.0kJ；
(3)图象分析石墨转化为金刚石需要吸收热量=395.4KJ-393.5KJ=1.9KJ；反应的热化学方程式为C(石墨，s)═C(金刚石，s)△H=+1.9 kJmol-1，当△G=△H-TΔS＜0时，反应能自发进行，其中△H=+1.9 kJmol-1、ΔS＝＋1.6J·mol－1·K－1，则T＞=1187.5K，即温度应高于1187.5K时反应能自发进行；

(4)①燃料电池能氧气的极为正极，且原电池工作时，阳离子向正极移动，则放电过程中K+和Na+向电极B移动；

②CO在负极发生氧化还原反应生成CO2，电池的负极反应式为CO－2e－＋CO32－=2CO2。