Question

【題目】能源危機(jī)是當(dāng)前全球問(wèn)題，開(kāi)源節(jié)流是應(yīng)對(duì)能源危機(jī)的重要舉措。

（1）下列做法有助于能源“開(kāi)源節(jié)流”的是________(填序號(hào))。

a．大力發(fā)展農(nóng)村沼氣，將廢棄的秸稈轉(zhuǎn)化為清潔高效的能源

b．大力開(kāi)采煤、石油和天然氣以滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的能源需求

c．開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮艿刃履茉�、減少使用煤、石油等化石燃料

d．減少資源消耗，增加資源的重復(fù)使用、資源的循環(huán)再生

（2）金剛石和石墨均為碳的同素異形體，它們?nèi)紵�氧氣不足時(shí)生成一氧化碳，充分燃燒生成二氧化碳，反應(yīng)中放出的熱量如圖所示。

在通常狀況下，金剛石和石墨中________(填“金剛石”或“石墨”)更穩(wěn)定.

（3）二甲醚又稱甲醚，簡(jiǎn)稱DME，熔點(diǎn)為-141.5℃，沸點(diǎn)為-24.9℃。二甲醚與液化石油氣(LPG)相似，被譽(yù)為“21世紀(jì)的清潔燃料”。由合成氣(CO、H2)制備二甲醚的反應(yīng)原理如下：

a.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1= -90.0 kJ·mol-1

b.2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-20.0kJ·mol-l

回答下列問(wèn)題：

①反應(yīng)a在__________ (填“低溫”或“高溫”)下易自發(fā)進(jìn)行。

②寫(xiě)出由合成氣(CO、H2) 直接制備二甲醚的熱化學(xué)方程式：__________________________________。

（4）以甲醇為燃料，氧氣為氧化劑，KOH溶液為電解質(zhì)溶液，可制成燃料電池。以此電池作電源，在實(shí)驗(yàn)室中模擬鋁制品表面“鈍化”處理過(guò)程（裝置如圖所示）。其中物質(zhì)b是__________， 陽(yáng)極電極反應(yīng)為__________________________________________________。

Answer 1

【答案】 acd 石墨 低溫 2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H= -200 kJ·mol-l 甲醇（或CH3OH） 2Al+3H2O-6e- =Al2O3 +6H+

【解析】（1）只要能減少化石燃料等資源的運(yùn)用都屬于“開(kāi)源節(jié)流”；（2）依據(jù)物質(zhì)能量越高，物質(zhì)越不穩(wěn)定；（3）依據(jù)△G=△H-T△S判斷反應(yīng)的自發(fā)性，結(jié)合熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算得到；（4）根據(jù)電解池確定陰陽(yáng)極，然后確定燃料電池的正負(fù)極，寫(xiě)出電極反應(yīng)式。

（1）大力發(fā)展農(nóng)村沼氣，將廢棄的秸稈轉(zhuǎn)化為清潔高效的能源，有助于能源“開(kāi)源節(jié)流”，a選項(xiàng)符合要求；煤、石油、天然氣都是化石燃料，是不可再生的，所以大力開(kāi)采煤、石油和天然氣以滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的能源需求是錯(cuò)誤的，不可取的，b選項(xiàng)不符合要求；開(kāi)發(fā)新能源、減少使用煤、石油等化石燃料，c選項(xiàng)符合要求；減少資源消耗，增加資源的重復(fù)使用、循環(huán)再生，d選項(xiàng)符合要求，正確選項(xiàng)acd；

（2）根據(jù)圖像可知，金剛石的總能量大于石墨的，所以石墨比金剛石穩(wěn)定，正確答案：石墨；

（3）①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)； △H1= -90.0 kJ·mol-1，△S<0，△H<0，反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行，說(shuō)明在△G=△H-T△S中△G<0，所以T的值要小，即低溫下自發(fā)進(jìn)行，正確答案：低溫；

②根據(jù)蓋斯定律，將①×2+②得：2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H= -200 kJ·mol-l，正確答案：2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H= -200 kJ·mol-l；

（4）鋁制品表面 “鈍化”處理過(guò)程是鋁失去電子生成Al2O3的過(guò)程，所以鋁是陽(yáng)極，對(duì)應(yīng)的燃料電池是正極，所以a通入的是氧氣，b極是甲醇，鋁電極發(fā)生反應(yīng)的電極方程式：2Al-6e-+3H2O=Al2O3+6H+，正確答案：甲醇；2Al-6e-+3H2O=Al2O3+6H+。