Question

为减少化石燃料的使用，降低污染，各国都在积极进行技术创新。

(1)美国科学家发明了一种“发电叶子”，将这种叶子放入水中，在太阳光照射下，叶子中的催化剂会将水分解成氢气和氧气储存在氢氧燃料电池中，再转化为电能，供家庭用电需求。

①整个过程中都发生了哪些形式的能量转化?_______________________。

②“发电叶子”产生氢气、氧气的化学方程式为_________________________。

(2)我国积极改进风电技术，扩大风电使用，并配套大型储能设备——“全钒液流”储能电池，以保证稳定供电。

①与煤炭火力发电相比，风力发电的优点是___________________________。

②“全钒液流”储能电池中有VO²⁺，其中钒元素(V)的化合价是_______价。

(3)为了降低汽车排放的尾气对空气的污染，现在的大部分汽车都安装了催化式排气净化器。右图列举的是几种气体在净化器中转换前后的变化。

①根据右图所提供的信息，举例说明催化式排气净化器是如何降低汽车尾气污染的。____________________________________________________________________。

②为了使汽车尾气的污染更小，研究催化式排气净化器的专家们还要注意什么问题。________________________________________________________________。

Answer

（7分）（1）①太阳能→化学能→电能；②2H2O光、催化剂2H2↑十O2↑（2分）

（2）①风能是可再生能源(或使用风能不会产生污染空气的有害气体等其他合理答案也可)；②+4

（3）①CO经过净化器后有90％的CO转化成CO2(其他合理答案也可)

②提高CO转化为CO2、氮氧化合物转化为氮气的比例(或把产生的CO2收集起来，而不是直接排放到大气中等其他合理答案也可)

【解析】（1）在太阳光照射下，叶子中的催化剂会将水分解，这一过程是太阳能变成了化学能，将水分解生成的氢气和氧气储存在氢氧燃料电池中，这一过程又将化学能转变成了电能。

（2）风能是可再生能源，不会产生污染。求化合价可以设钒元素(V)的化合价为X，VO2+所带电荷数就是他的化合价，故可以列方程有X-2=+2，解得X=+4.