Question

合理利用资源，加强环境保护，降低碳的排放，实施低碳经济是今后经济生活主流。

（1）下列措施不利于有效减少二氧化碳排放的是___。

A．植树造林，保护森林，保护植被

B．加大对煤和石油的开采，并鼓励使用石油液化气

C．大力发展风能、水力、潮汐能发电和核电，大力推行太阳能的综合开发

D．推广使用节能灯和节能电器，使用空调时夏季温度不宜设置过低，冬天不宜过高

E．倡导出行时多步行和骑自行车，建设现代物流信息系统，减少运输工具空驶率

（2）科学家致力于二氧化碳的“组合转化”技术研究，如将CO₂和H₂以1∶4比例混合通入反应器，在适当条件下反应可获得一种重要能源。请完成以下化学方程式：

CO₂＋4H₂______＋2H₂O。

（3）CO₂合成生产燃料甲醇（CH₃OH）是碳减排的新方向。现进行如下实验：某温度下在体积为1 L的密闭容器中，充入2 mol CO₂和6 mol H₂，发生反应：CO₂（g）+3H₂（g）CH₃OH（g）+H₂O（g）能判断该反应已达化学反应限度的标志是____（填字母）。

A．CO₂百分含量保持不变

B．容器中H₂浓度与CO₂浓度之比为3:1

C．容器中混合气体的质量保持不变

D．CO₂的生成速率与CH₃OH的生成速率相等

现测得CO₂和CH₃OH（g）的浓度随时间变化如图所示。

从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H₂）= _____mol/（L·min）。

（4）以KOH为电解质的甲醇燃料电池总反应为：2CH₃OH+3O₂+4KOH = 2K₂CO₃+6H₂O，通入甲醇的电极为燃料电池的___极，正极发生的电极反应式为______。

Answer

B CH4 AD 0.375 负 O2+2H2O+4e-=4OH-

【解析】

（1）A．植树造林保护森林，保护植被，能增强光合作用，大量消耗二氧化碳；

B．加大对煤和石油的开采，并鼓励使用石油液化气，能增加二氧化碳的排放；

C．推广使用节能灯和节能电器，使用空调时夏季温度不宜设置过低，冬天不宜过高，节约用电、用气，可以节能减排；

D．倡导出行时多步行和骑自行车，建设现代物流信息系统，减少运输工具空驶率，可以减少废气的排放和节约能源；

E．倡导出行时多步行和骑自行车，建设现代物流信息系统，减少运输工具空驶率，减少石油化石燃料的使用，可以减少废气的排放和节约能源。

（2）根据质量守恒定律的微观解释：化学反应前后原子的种类和数目不变．可知在化学反应方程式中，反应物和生成物中所含的原子的种类和数目相同．由此可推断化学反应方程式中反应物或生成物的化学式；

（3）化学反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，由此衍生的一些物理量也不变；根据v= 计算v（CO2），再利用速率之比等于化学计量数之比计算v（H2）；

（4）燃料电池中燃料在负极失电子发生氧化反应，碱溶液中生成碳酸钾，氧气在正极得到电子生成氢氧根离子。

（1）

A．植树造林，保护森林，保护植被，能增强光合作用，大量消耗二氧化碳，不符合题意，故A错误；

B．加大对煤和石油的开采，并鼓励使用石油液化气，能增加二氧化碳的排放，符合题意，故B正确；

C．积极推进核能、风能、潮汐能建设，大力推行太阳能的综合开发能减少二氧化碳的排放，不符合题意，故C错误；

D．推广使用节能灯和节能电器，使用空调时夏季温度不宜设置过低，冬天不宜过高，能减少电的使用，减少煤和石油化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放，不符合题意，故D错误；

E．倡导出行时多步行和骑自行车，建设现代物流信息系统，减少运输工具空驶率，减少石油化石燃料的使用，可以减少废气的排放和节约能源，不符合题意，故E错误；

答案为B。

（2）根据质量守恒定律的微观解释可以知道：反应前后的原子数目和种类应该相等，分析题给的化学反应方程式可以知道，反应前出现了2个O，1个C，8个H，反应后出现了2个O，4个H，所以在X中含有4个H和1个C，即X为CH4；

答案为CH4。

（3）

A．平衡时各物质的浓度保持不变，CO2百分含量保持不变，说明到达平衡，故A正确；

B．开始投料比，6mol H2和2mol CO2，方程式系数比3:1，则容器中H2浓度与CO2浓度之比始终为3：1，所以不能证明达平衡状态，故B错误；

C．容器的体积不变，反应前后都为气体，容器中混合气体的质量始终保持不变，不能说明到达平衡，故C错误；

D．CO2生成速率表示逆反应速率，与CH3OH生成速率表示正反应速率，两者相等，说明到达平衡，故D正确；

由图可知，12min到达平衡时二氧化碳的浓度变化量为2mol/L-0.5mol/L=1.5mol/L，所以v（CO2）= =0.125mol/（L•min），速率之比等于化学计量数之比，所以v（H2）=3v（CO2）=3×0.125mol/（L•min）=0.375mol/（L•min）；

答案为AD；0.375。

（4）甲醇-空气燃料电池中燃料在负极失电子发生氧化反应，在碱溶液中生成碳酸盐，则通入甲醇的电极为燃料电池的负极，氧气在正极得到电子发生还原反应，电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-；

答案为负；O2+2H2O+4e-=4OH-。