Question

1．能源和环境问题日益成为人们关注的焦点．
（1）化石燃料包括煤、石油和天然气等．过度使用既造成能源危机，又导致环境污染．如燃煤会影响环境，下列环境问题与燃煤有直接关系的是ABC（填字母序号，下同）．
A．酸雨    B．温室效应    C．可吸入颗粒物增加
（2）2015年冬季北方地区出现大范围雾霾天气，据检测首要污染物为PM2.5．下列关于PM2.5的说法或减少PM2.5措施错误的是A．
A．PM2.5是指大气中直径超过2.5微米的颗粒物  B．控制城市汽车数量
C．PM2.5专用口罩利用了活性炭的吸附性        D．冬季取暖用天然气替代燃煤
（3）目前，我国能源消费存在结构不合理，区域分布不均衡，利用率不高等问题．图1是我国十二五计划前能源结构情况与十二五计划能源结构的对比图，从图中可以看出，主要变化是石油、煤炭比重下降，天然气以及非化石能源比重上升．

（4）大气中CO₂含量不断升高，使全球气候问题日趋严重．科学家们正在努力，尝试通过多种途径减少CO₂的排放或将CO₂转化为有用物质．
①途径一：利用NaOH溶液来“捕捉”CO₂，并将CO₂储存或利用，流程如图．

下列有关该过程的叙述正确的有CD；
A．该过程可实现CO₂零排放              B．该过程只有1种物质可以循环利用
C．分离室中分离物质的操作是过滤        D．该过程至少发生了4个化学反应
②途径二：将CO₂转化为化工原料乙烯（C₂H₄），其反应的微观过程如图3所示：

请写出上述反应的化学方程式2CO₂+6H₂$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{加热}$C₂H₄+4H₂O．

Answer 1

分析 （1）煤、石油、天然气属于化石燃料；天然气的主要成分是甲烷，根据化学方程式的书写方法写出化学方程式；将煤燃烧的产物回答本题；
（2）考虑PM_2.5是指空气中直径小于或等于5微米的颗粒物；
（3）根据图中的数据可以看出石油、煤炭比重下降，天然气以及非化石能源比重上升；
（4）①根据流程图中的信息，进行分析；
②根据微观示意图可知：二氧化碳与氢气转化为化工原料乙烯（C₂H₄），则可书写化学方程式．

解答 解：（1）煤、石油、天然气属于化石燃料；将煤燃烧能生成二氧化碳、二氧化硫等物质，还能产生大量的灰尘，生成的二氧化碳能形成温室效应，生成的二氧化硫能形成酸雨，产生的大量灰尘增加了空气中的可吸入颗粒物；
（2）因为PM_2.5是指空气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，故A说法错误；而“控制城市汽车保有量”“PM2.5专用口罩利用了活性炭的吸附性”“冬季取暖用天然气替代燃煤”说法正确，故选A．
（3）我国目前与十二五计划能源结构变化的对比图，可推测：石油、煤炭比重下降，天然气以及非化石能源比重上升．
（4）①根据题干提供的信息进行分析，碳酸钙高温能分解生成氧化钙和二氧化碳；增大反应物的接触面积能促进反应的进行；氧化钙能与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠；而氢氧化钠溶液可来“捕捉”CO₂；故该过程只有碳酸钙、氢氧化钠等都可以循环利用；
而含有二氧化碳含量低的气体排出，并没有“实现CO₂零排放”；
在“反应室“中发生的反应有CaO+H₂0=Ca（OH）₂，Ca（OH）₂+Na₂C0₃=CaC0₃↓+2NaOH，所以分离CaC0₃和NaOH用过滤操作；
该过程化学反应有：碳酸钙高温能分解生成氧化钙和二氧化碳、氧化钙能与水反应生成氢氧化钙、氢氧化钠溶液与二氧化碳反应、氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，故至少发生了4个．
故选CD．
②根据微观示意图可知：CO₂和H₂在条件下转化为化工原料乙烯（C₂H₄）和水，配平即可，故其化学方程式为：2CO₂+6H₂$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{加热}$C₂H₄+4H₂O；
故答案为：（1）石油、ABCC；（2）A；（3）石油、煤炭比重下降，天然气以及非化石能源比重上升；（4）①CD；②2CO₂+6H₂$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{加热}$C₂H₄+4H₂O．

点评 本题考查学生的识图能力，识图时一定要仔细，要分析到方方面面，不要漏掉重要的信息．本题考查了吸收二氧化碳的方法，完成此题，可以依据已有的知识结合二氧化碳的性质进行，书写反应的化学方程式要注意配平．