Question

【题目】能源危机是当前全球问题，开源节流是应对能源危机的重要举措。

（1）下列做法有助于能源“开源节流”的是________(填序号)。

a．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源

b．大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求

c．开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源、减少使用煤、石油等化石燃料

d．减少资源消耗，增加资源的重复使用、资源的循环再生

（2）金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们燃烧氧气不足时生成一氧化碳，充分燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。

在通常状况下，金刚石和石墨中________(填“金刚石”或“石墨”)更稳定.

（3）二甲醚又称甲醚，简称DME，熔点为-141.5℃，沸点为-24.9℃。二甲醚与液化石油气(LPG)相似，被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气(CO、H2)制备二甲醚的反应原理如下：

a.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1= -90.0 kJ·mol-1

b.2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-20.0kJ·mol-l

回答下列问题：

①反应a在__________ (填“低温”或“高温”)下易自发进行。

②写出由合成气(CO、H2) 直接制备二甲醚的热化学方程式：__________________________________。

（4）以甲醇为燃料，氧气为氧化剂，KOH溶液为电解质溶液，可制成燃料电池。以此电池作电源，在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理过程（装置如图所示）。其中物质b是__________， 阳极电极反应为__________________________________________________。

Answer 1

【答案】 acd 石墨 低温 2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H= -200 kJ·mol-l 甲醇（或CH3OH） 2Al+3H2O-6e- =Al2O3 +6H+

【解析】（1）只要能减少化石燃料等资源的运用都属于“开源节流”；（2）依据物质能量越高，物质越不稳定；（3）依据△G=△H-T△S判断反应的自发性，结合热化学方程式和盖斯定律计算得到；（4）根据电解池确定阴阳极，然后确定燃料电池的正负极，写出电极反应式。

（1）大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源，有助于能源“开源节流”，a选项符合要求；煤、石油、天然气都是化石燃料，是不可再生的，所以大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求是错误的，不可取的，b选项不符合要求；开发新能源、减少使用煤、石油等化石燃料，c选项符合要求；减少资源消耗，增加资源的重复使用、循环再生，d选项符合要求，正确选项acd；

（2）根据图像可知，金刚石的总能量大于石墨的，所以石墨比金刚石稳定，正确答案：石墨；

（3）①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)； △H1= -90.0 kJ·mol-1，△S<0，△H<0，反应能够自发进行，说明在△G=△H-T△S中△G<0，所以T的值要小，即低温下自发进行，正确答案：低温；

②根据盖斯定律，将①×2+②得：2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H= -200 kJ·mol-l，正确答案：2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H= -200 kJ·mol-l；

（4）铝制品表面 “钝化”处理过程是铝失去电子生成Al2O3的过程，所以铝是阳极，对应的燃料电池是正极，所以a通入的是氧气，b极是甲醇，铝电极发生反应的电极方程式：2Al-6e-+3H2O=Al2O3+6H+，正确答案：甲醇；2Al-6e-+3H2O=Al2O3+6H+。