Question

【题目】合理利用资源，加强环境保护，降低碳排放，实施低碳经济是今后经济生活主流。回答下列问题：

(1)下列措施不利于有效减少二氧化碳的是______(填字母)。

a.植树造林，保护森林，保护植被

b.加大对煤和石油的开采，并鼓励使用液化石油气

c.大力发展风能、水力、潮汐能发电和核电，大力推行太阳能的综合开发

d.推广使用节能灯和节能电器，使用空调时夏季温度不宜设置过低，冬天不宜过高

(2)科学家致力于二氧化碳的“组合转化”技术研究，如将CO2和H2以1∶4的物质的量之比混合通入反应器，在适当条件下反应可获得一种重要能源。请完成以下化学方程式：CO2+4H2_____+2H2O。

(3)用CO2合成燃料甲醇(CH3OH)是碳减排的新方向。现进行如下实验：某温度下在体积为1L的密闭容器中，充入2molCO2和6molH2，发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。现测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)=___。

(4)以KOH为电解质的甲醇燃料电池总反应为2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O。通入甲醇的电极为燃料电池的______(填“正”或“负”)极，正极反应式为_______。

Answer 1

【答案】b CH4 0.375mol·L－1·min－1 负 O2+2H2O+4e-=4OH-

【解析】

(1)a.植树造林，保护森林，保护植被，能增强光合作用，大量消耗二氧化碳，a不符合题意；

b.加大对煤和石油的开采，并鼓励使用石油液化气，能增加二氧化碳的排放，b符合题意；

c.积极推进核能、风能、潮汐能建设，大力推行太阳能的综合开发能减少二氧化碳的排放，c不符合题意；

d.推广使用节能灯和节能电器，使用空调时夏季温度不宜设置过低，冬天不宜过高，能减少电的使用，减少煤和石油化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放，d不符合题意；

故合理选项是b；

(2)根据质量守恒定律可知：反应前后各种元素的原子数目和种类不变，分析题给的化学反应方程式可以知道，反应物中有2个O，1个C，8个H，反应后出现了2个O，4个H，则在X中含有4个H和1个C，因此X化学式是CH4；

(3)由图可知，12min到达平衡时二氧化碳的浓度变化量△c(CO2)=2mol/L-0.5mol/L=1.5mol/L，所以v(CO2)===0.125mol/(Lmin)，在同一时间段内用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比，所以v(H2)=3v(CO2)=3×0.125mol/(Lmin)=0.375mol/(Lmin)；

(4)甲醇-空气燃料电池中，通入燃料甲醇的电极为负极，甲醇在负极失电子发生氧化反应，在碱溶液中生成碳酸盐，氧气在正极得到电子发生还原反应，电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-。