Question

阅读材料，完成下列问题：
材料一：2014年5月27日，中国中航工业航材院相关人士向《环球时报》透露，他们成功利用石墨烯与铝合金在全球率先研制出“烯合金”，宣布具有特殊性能的系列材料问世．这一成果，或许将对航空航天器带来革命性变革．
材料二：石墨烯是从石墨中分离出来的单层石墨片，在室温下可以单独稳定存在，具有优异的导电、导热性能．
（1）写出石墨烯在空气中完全燃烧的化学反应方程式

 

．
（2）将适量的烯合金放入足量稀硫酸中，在烯合金的表面产生大量气泡，请写出该反应的化学方程式

 

．
（3）如图是科学家正在研究的二氧化碳循环利用技术：

①二氧化碳与氢气在催化剂、高温条件下，除生成甲醇（CH₄O）外，还生成一种常温下
为液态的化合物，写出反应的化学方程式

 

．
②从图中分析得出的下列结论中，正确的是

 

（可多选）
A．该技术符合低碳经济的理念
B．水生成氢气的过程中所用的催化剂一定是二氧化锰
C．该技术有助于缓解全球面临的能源危机
③尿素[CO（NH₂）₂]对提高粮食产量具有重要的作用．人们控制条件可以使CO₂和物质X发生反应：CO₂+2X═CO（NH₂）₂+H₂O，物质X的化学式为

 

．

Answer 1

考点：碳的化学性质,催化剂的特点与催化作用,二氧化碳的化学性质,金属的化学性质,质量守恒定律及其应用,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：碳单质与含碳化合物的性质与用途

分析：（1）根据石墨烯的组成、碳的化学性质分析回答；
（2）根据铝与硫酸的反应写出反应的化学方程式；
（3）
①据信息：二氧化碳与氢气在催化剂、高温条件下，除生成甲醇（CH₄O）外，还生成一种常温下为液态的化合物水，据此书写方程式；
②根据反应的条件结合反应物和产物来回答；
③根据方程式中元素守恒来确定物质．

解答：解：
（1）由题意可知，石墨烯是从石墨中分离出来的单层石墨片，所以，石墨烯是由碳元素组成的单质，碳完全生成了二氧化碳，所以，石墨烯在空气中完全燃烧的化学反应方程式是：C+O₂

点燃  .

CO₂．
（2）由于烯合金中含有铝，铝能与稀硫酸反应生成了氢气和硫酸铝，该反应的化学方程式为：2Al+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂↑；
（3）根据信息：二氧化碳与氢气在催化剂、高温条件下，除生成甲醇（CH₄O）外，还生成一种常温下为液态的化合物，根据元素守恒，该物质即为水，方程式为：CO₂+3H₂

催化剂  .

高温

CH₄O+H₂O；
②A．该技术中，碳原子全部转化为甲醇，符合低碳经济的理念，故A正确；
B．水生成氢气的过程中所用的催化剂不一定是二氧化锰，还可以选择其他的，故B错误；
C．二氧化碳和水资源丰富，此项技术若能成功，可缓解全球面临的能源危机，故C正确．
故选AC；
 ③根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，反应前C、O原子个数是1、2；反应后C、O、N、H原子个数是1、2、2、6，故物质x的化学式为NH₃，故答案为：NH₃．
答案：
（1）C+O₂

点燃  .

CO₂  
（2）2Al+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂↑ 　 
（3）①CO₂+3H₂ 

催化剂  .

高温

CH₄O+H₂O   ②AC    ③NH₃

点评：本题属于信息给予题，难度不大，解答的关键是熟悉石墨、铝合金的性质．本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力．增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力，难度大．