Question

“温室效应”是哥本哈根气候变化大会研究的环境问题之一．CO₂是目前大气中含量最高的一种温室气体．因此，控制和治理CO₂是解决“温室效应”的有效途径．
（1）下列措施中，有利于降低大气中CO₂浓度的有

abc

．（填字母编号）
a．采用节能技术，减少化石燃料的用量
b．鼓励乘坐公交车出行，倡导低碳生活
c．利用太阳能、风能等新型能源替代化石燃料
（2）另一种途径是将CO₂转化成有机物实现碳循环．如：
2CO₂（g）+2H₂O（l）═C₂H₄（g）+3O₂（g）△H=+1411.0kJ/mol
2CO₂（g）+3H₂O（l）═C₂H₅OH（l）+3O₂（g）△H=+1366.8kJ/mol
则由乙烯水化制乙醇的热化学方程式是：

C₂H₄（g）+H₂O（l）═C₂H₅OH（l）△H=-44.2kJ/mol

．
（3）在一定条件下，6H₂（g）+2CO₂（g）≒CH₃CH₂OH（g）+3H₂O（g）．

温度（K） CO2转化率（%） n（H2）/n（CO2）	500	600	700	800
1.5	45	33	20	12
2	60	43	28	15
3	83	62	37	22

根据上表中数据分析：
①温度一定时，提高氢碳比[

n(H2)

n(CO2)

]，CO₂的转化率

增大

（填“增大”“减小”或“不变”）．
②该反应的正反应为

放

（填“吸”或“放”）热反应．
③在图一的坐标系中作图，说明压强由p₁增大到p₂时，压强对该反应化学平衡的影响．（图中纵坐标所表示的物理量需自己定义）

（4）图二是乙醇燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的结构示意图，则b处的是

氧气

（填“乙醇”或“氧气”），b处电极上发生的电极反应是：

O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-

．

Answer 1

分析：（1）a．节能技术能减少化石燃料的使用；
b．减少化石燃料的消耗，倡导节能减排生活判断；
c．利用太阳能、风能可以减少化石燃料的使用；
（2）根据盖斯定律将方程式②-①书写；
（3）①增加氢气的量能够使二氧化碳的转化率增大；
②升高温度化学平衡向着吸热方向进行；
③增大压强平衡向气体体积减小的方向移动；
（4）根据电子流向知，a电极是负极，b电极是正极，负极上燃料乙醇失电子发生氧化反应，正极上氧化剂得电子发生还原反应．

解答：解：（1）a．采用节能技术能减少化石燃料的使用，减少化石燃料的使用就减少了二氧化碳的排放，所以正确；
b．化石燃料燃烧产物是二氧化碳，减少化石燃料的使用就减少了二氧化碳的排放，所以正确．
c．利用太阳能、风能能减少化石燃料的使用，化石燃料燃烧产物是二氧化碳，减少化石燃料的使用就减少了二氧化碳的排放，所以正确；
故选abc；
（2）2CO₂（g）+2H₂O（l）═C₂H₄（g）+3O₂（g）△H=+1411.0kJ/mol①
2CO₂（g）+3H₂O（l）═C₂H₅OH（l）+3O₂（g）△H=+1366.8kJ/mol②
将方程式②-①得C₂H₄（g）+H₂O（l）═C₂H₅OH（l）△H=+1366.8kJ/mol-（+1411.0kJ/mol）=-44.2kJ/mol，
故答案为：C₂H₄（g）+H₂O（l）═C₂H₅OH（l）△H=-44.2kJ/mol；
（3）①温度一定时，提高氢碳比[n（H₂）/n（CO₂）]，相当于增加氢气的量，增加氢气的量能够使二氧化碳的转化率增大，故答案为：增大；
 ②从表中数据看出：温度越高，二氧化碳的转化率越小，升高温度化学平衡向着吸热方向，即向着使二氧化碳的转化率减小的方向（逆向）进行，故正向是放热反应，故答案为：放；
③6H₂（g）+2CO₂（g）≒CH₃CH₂OH（g）+3H₂O（g）该反应是一个反应前后气体体积减小的可逆反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，反应物的物质的量减少，生成物的物质的量增大，所以其图象为：
CO₂（或H₂）的含量如图一（1）
CO₂（或H₂）的转化率；乙醇的含量如图一（2），
故答案为：；
（4）根据电子流向知，a电极是负极，b电极是正极，负极上燃料乙醇失电子发生氧化反应，正极上氧化剂得电子发生还原反应，所以b处是氧气，b处的电极反应式为：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，
故答案为：氧气，O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-．

点评：本题考查了原电池原理、压强对化学平衡的影响等知识点，明确燃料电池中正负极上得失电子及压强如何影响可逆反应来分析解答，难度中等．