Question

“溫室效應”是哥本哈根氣候變化大會研究的環境問題之一．CO₂是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體．因此，控制和治理CO₂是解決“溫室效應”的有效途徑．
（1）下列措施中，有利于降低大氣中CO₂濃度的有

abc

．（填字母編號）
a．采用節能技術，減少化石燃料的用量
b．鼓勵乘坐公交車出行，倡導低碳生活
c．利用太陽能、風能等新型能源替代化石燃料
（2）另一種途徑是將CO₂轉化成有機物實現碳循環．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
則由乙烯水化制乙醇的熱化學方程式是：

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

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

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

根據上表中數據分析：
①溫度一定時，提高氫碳比[

n(H2)

n(CO2)

]，CO₂的轉化率

增大

（填“增大”“減小”或“不變”）．
②該反應的正反應為

放

（填“吸”或“放”）熱反應．
③在圖一的坐標系中作圖，說明壓強由p₁增大到p₂時，壓強對該反應化學平衡的影響．（圖中縱坐標所表示的物理量需自己定義）

（4）圖二是乙醇燃料電池（電解質溶液為KOH溶液）的結構示意圖，則b處的是

氧氣

（填“乙醇”或“氧氣”），b處電極上發生的電極反應是：

O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-

．

Answer 1

分析：（1）a．節能技術能減少化石燃料的使用；
b．減少化石燃料的消耗，倡導節能減排生活判斷；
c．利用太陽能、風能可以減少化石燃料的使用；
（2）根據蓋斯定律將方程式②-①書寫；
（3）①增加氫氣的量能夠使二氧化碳的轉化率增大；
②升高溫度化學平衡向著吸熱方向進行；
③增大壓強平衡向氣體體積減小的方向移動；
（4）根據電子流向知，a電極是負極，b電極是正極，負極上燃料乙醇失電子發生氧化反應，正極上氧化劑得電子發生還原反應．

解答：解：（1）a．采用節能技術能減少化石燃料的使用，減少化石燃料的使用就減少了二氧化碳的排放，所以正確；
b．化石燃料燃燒產物是二氧化碳，減少化石燃料的使用就減少了二氧化碳的排放，所以正確．
c．利用太陽能、風能能減少化石燃料的使用，化石燃料燃燒產物是二氧化碳，減少化石燃料的使用就減少了二氧化碳的排放，所以正確；
故選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
將方程式②-①得C₂H₄（g）+H₂O（l）═C₂H₅OH（l）△H=+1366.8kJ/mol-（+1411.0kJ/mol）=-44.2kJ/mol，
故答案為：C₂H₄（g）+H₂O（l）═C₂H₅OH（l）△H=-44.2kJ/mol；
（3）①溫度一定時，提高氫碳比[n（H₂）/n（CO₂）]，相當于增加氫氣的量，增加氫氣的量能夠使二氧化碳的轉化率增大，故答案為：增大；
 ②從表中數據看出：溫度越高，二氧化碳的轉化率越小，升高溫度化學平衡向著吸熱方向，即向著使二氧化碳的轉化率減小的方向（逆向）進行，故正向是放熱反應，故答案為：放；
③6H₂（g）+2CO₂（g）≒CH₃CH₂OH（g）+3H₂O（g）該反應是一個反應前后氣體體積減小的可逆反應，增大壓強，平衡向正反應方向移動，反應物的物質的量減少，生成物的物質的量增大，所以其圖象為：
CO₂（或H₂）的含量如圖一（1）
CO₂（或H₂）的轉化率；乙醇的含量如圖一（2），
故答案為：；
（4）根據電子流向知，a電極是負極，b電極是正極，負極上燃料乙醇失電子發生氧化反應，正極上氧化劑得電子發生還原反應，所以b處是氧氣，b處的電極反應式為：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，
故答案為：氧氣，O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-．

點評：本題考查了原電池原理、壓強對化學平衡的影響等知識點，明確燃料電池中正負極上得失電子及壓強如何影響可逆反應來分析解答，難度中等．