Question

【題目】2016年1月29日《科技日報》報道：科學(xué)家首次將從空氣捕獲的二氧化碳用氫氣將其轉(zhuǎn)化為甲醇，同時有水生成。該研究即可除去大氣中的溫室氣體二氧化碳，生成的甲醇還能作為汽油的替代燃料。二氧化碳轉(zhuǎn)化成甲醇的過程中，一個關(guān)鍵的因素是找到合適的均相催化劑。此次研究人員開發(fā)出在高溫下不會分解的金屬釕催化劑，穩(wěn)定性好，可重復(fù)使用。

（1）圖1是科學(xué)家正在研究的二氧化碳循環(huán)利用技術(shù)：

①二氧化碳與氫氣在催化劑、高溫條件下，除生成甲醇（CH4O）外，還生成一種常溫下為液態(tài)的化合物，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式_____，甲醇中碳元素的化合價為_____。

②從圖中分析得出的下列結(jié)論中，正確的是_____。（填序號）

A 該技術(shù)符合低碳經(jīng)濟的理念

B 水生成氫氣的過程中所用的催化劑一定是二氧化碳

C 該技術(shù)有助于緩解全球面臨的能源危機

D 液化石油氣、汽油、甲醇均由碳、氫、氧三種元素組成

（2）在加油站貼有“嚴禁煙火”的標志的原因是_____，試從微觀角度解釋：_____。

（3）二氧化碳轉(zhuǎn)化成甲醇的微觀示意圖，如圖2所示。

①該反應(yīng)生成物中的化合物有_____種，其中屬于氧化物的是_____（寫出化學(xué)式）。

②請寫出甲醇完全燃燒的化學(xué)方程式_____。

③下列關(guān)于催化劑的說法正確的是_____。（用序號作答）

a．能改變化學(xué)反應(yīng)的速率，自身的質(zhì)量不變；

b．反應(yīng)過程中，自身的性質(zhì)不變；

c．反應(yīng)過程中，自身的化學(xué)性質(zhì)不變；

d．能加快化學(xué)反應(yīng)的速率，自身的質(zhì)量不變。

Answer 1

【答案】3H2+CO2CH3OH+H2O ﹣2 AC 可燃性的氣體與空氣的混合物在點燃時易發(fā)生爆炸 分子在不斷運動 2 H2O 2CH3OH+3O22CO2+4H2O ac

【解析】

二氧化碳和氫氣在復(fù)合催化劑催化作用下生成甲醇和水，組成化合物中元素正負化合價的代數(shù)和為零，甲醇和氧氣在點燃生成水和二氧化碳。

（1）①二氧化碳和氫氣在復(fù)合催化劑催化作用下生成甲醇（CH3OH）和水，化學(xué)方程式為

，設(shè)甲醇中碳元素的化合價為x，則

。

②A、二氧化碳循環(huán)利用，符合低碳經(jīng)濟的理念，故A正確；

B、水生成氫氣的過程中所用的催化劑不一定是二氧化碳，故B不正確；

C、二氧化碳循環(huán)利用，該技術(shù)有助于緩解全球面臨的能源危機，故C正確；

D、液化石油氣和汽油主要是碳氫類化合物、甲醇中共有碳、氫、氧三種元素，故D不正確。故選AC。

（2）可燃性的氣體與空氣的混合物在點燃時易發(fā)生爆炸，所以在加油站貼有“嚴禁煙火”的標志，從微觀角度解釋是分子在不斷運動。

（3）①化合物是由多種元素組成的純凈物，氧化物是由兩種元素組成的純凈物，其中一種是氧元素的化合物，所以該反應(yīng)生成物中的化合物有2種，其中屬于氧化物的是H2O。

②甲醇和氧氣在點燃的條件下生成水和二氧化碳，化學(xué)方程式為。

③a、催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的速率，自身的質(zhì)量不變，故a正確；

b、反應(yīng)過程中，催化劑自身的化學(xué)性質(zhì)不變，故b不正確；

c、反應(yīng)過程中，催化劑自身的化學(xué)性質(zhì)不變，故c正確；

d、催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的速率，自身的質(zhì)量不變，故d不正確。故選ac。