21．(2008·江苏高考)“温室效应”是全球关注的环境问题之一。CO₂是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此，控制和治理CO₂是解决温室效应的有效途径。

(1)下列措施中，有利于降低大气中CO₂浓度的有：________。(填字母)

a．减少化石燃料的使用

b．植树造林，增大植被面积

c．采用节能技术

d．利用太阳能、风能

(2)将CO₂转化成有机物可有效实现碳循环。CO₂转化成有机物的例子很多，如：

a．6CO₂+6H₂OC₆H₁₂O₆+6O₂

b．CO₂+3H₂催化剂△CH₃OH+H₂O

c．CO₂+CH₄催化剂△CH₃COOH

d．2CO₂+6H₂催化剂△H₂C===CH₂+4H₂O

以上反应中，最节能的是________，原子利用率最高的是________。(填字母)

(3)文献报道某课题组利用CO₂催化氢化制甲烷的研究过程如下：

反应结束后，气体中检测到CH₄和H₂，滤液中检测到HCOOH，固体中检测到镍粉和Fe₃O₄。CH₄、HCOOH、H₂的产量和镍粉用量的关系如图所示(仅改变镍粉用量，其他条件不变)：

研究人员根据实验结果得出结论：HCOOH是CO₂转化为CH₄的中间体，即CO₂HCOOHCH₄

①写出产生H₂的反应方程式：__________________________________________。

②由图可推知，镍粉是________。(填字母)

a．反应Ⅰ的催化剂　 b．反应Ⅱ的催化剂

c．反应Ⅰ、Ⅱ的催化剂　 d．不是催化剂

③当镍粉用量从1 mmol增加到10 mmol，反应速率的变化情况是________(填字母)

a．反应Ⅰ的速率增加，反应Ⅱ的速率不变

b．反应Ⅰ的速率不变，反应Ⅱ的速率增加

c．反应Ⅰ、Ⅱ的速率均不变

d．反应Ⅰ、Ⅱ的速率均增加，且反应Ⅰ的速率增加得快

e．反应Ⅰ、Ⅱ的速率均增加，且反应Ⅱ的速率增加得快

f．反应Ⅰ的速率减小，反应Ⅱ的速率增加

[答案]　(1)a、b、c、d　(2)a　c

(3)①3Fe+4H₂O(g)300 ℃催化剂Fe₃O₄+4H₂

②c　③e

0.(3)0.5 t

(4)3975 t

20．乙醇可通过淀粉等生物质原料发酵制得，属于可再生资源，由乙醇制取氢气具有良好的应用前景。已知由乙醇制取氢气可有如下两条路线：

①水蒸气催化重整：

CH₃CH₂OH(g)+H₂O(g)===4H₂(g)+2CO(g)；ΔH＝+255.58 kJ·mol^－1

②部分催化氧化：

CH₃CH₂OH(g)+1/2O₂(g)===3H₂(g)+2CO(g)；ΔH＝+13.76kJ·mol^－1

请回答下列问题：

(1)下列说法正确的是__________。(填字母)

A．从原料消耗的角度来看，路线①制氢更有价值

B．从能量消耗的角度来看，路线①制氢更加有利

C．由于路线②制氢要消耗很多能量，故在实际生产中意义不大

D．路线①和路线②均使用催化剂，是为了降低反应所需的能量

(2)在体积为1 L的密闭容器中充入2 mol CO和4 mol H₂，一定条件下发生反应：

4H₂(g)+2CO(g)CH₃CH₂OH(g)+H₂O(g)；ΔH＝－255.58 kJ·mol^－1欲使n(CH₃CH₂OH)/n(CO)增大，应采取措施是__________________。(答两项即可)

(3)若用0.81 t淀粉为原料，理论上可制得质量分数为92%的乙醇溶液__________t。

(4)若用乙醇得到的合成气(CO、H₂的混合气)来合成一种生物汽油。乙醇按路线①和路线②的反应各占50%，合成气合成生物汽油的反应为：

2mCO+2(2m+n)H₂→2C_mH_n+2mH₂O

假定这种生物汽油中含有X、Y两种成分，且X、Y都是含8个碳原子的烃，X是苯的同系物，Y是烷烃。1 t质量分数为92%的乙醇经上述转化(假定各步转化率均为100%)，最终可得到X的质量为多少吨？

[解析]　1 t 92%的乙醇溶液中含乙醇为2.0×10⁴ mol，按①、②反应的乙醇的量均为1.0×10⁴ mol。

依①、②得n(CO，总)＝4.0×10⁴ mol，n(H₂，总)＝7.0×10⁴ mol

依题意和原子守恒可得，生成汽油的总量为5.0×10³ mol

进一步可得n(C₈H₁₀)?n(C₈H₁₈)＝3∶1则C₈H₁₀的物质的量为3.75×10³ mol，质量为0.3975 t

[答案]　(1)AD

(2)将H₂O(g)从体系中分离出来(或充入H₂或降低温度或增大压强等)

19．化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。

(1)蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体，我国南海海底有极其丰富的“可燃冰”资源。

①将“可燃冰”从海底取出，“可燃冰”融化即可放出甲烷气体。试解释其原因：__________________________________。

②取356 g分子式为CH₄·9H₂O的“可燃冰”，将其释放的甲烷完全燃烧生成液态水，可放出1780.6 kJ的热量，则甲烷的燃烧热为________。

(2)设计出燃料电池使液化石油气氧化直接产生电流是新世纪最富有挑战性的课题之一。最近科学家制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入液化石油气(以C₄H₁₀表示)。电池的电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₂晶体，它在高温下能传导O^2－。

①已知该电池的负极反应为C₄H₁₀+13O^2－－26e^－===4CO₂+5H₂O，则该电池的正极反应为____________，电池工作时，电池中O^2－向____________极移动。

②液化石油气燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全而产生的____________(填写物质的名称)堵塞电极的气体通道。

(3)能源的紧缺在很大程度上制约了我国的经济发展。请你提出解决能源紧缺问题的两点建议________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

[答案]　(1)①“可燃冰”固体是高压下甲烷与水形成的，从海底取出后，压强减小，而该固体本身分子间的作用力较弱，所以会融化放出甲烷气体

②890.3 kJ·mol^－1

(2)①O₂+4e^－===2O^2－　负

②固体炭

(3)寻找新能源；提高燃料的燃烧效率；提高能源利用率(任写两条即可)

18．我国古代有“女娲补天”的传说，今天人类也面临“补天”的问题，下列所采取的措施与当代所说的“补天”无关的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

A．研究新型催化剂，消除汽车尾气的污染

B．禁止使用含氟电冰箱

C．倡导使用无磷洗衣粉

D．严格控制硝酸厂的尾气处理

[答案]　C

17．用石油和煤可以得到有机化工生产中需要的众多原料，例如由石油得到的乙烯和煤得到的苯制聚苯乙烯。生产过程如下：

?

下列说法不正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

A．通过裂解可以从石油中获得更多的乙烯

B．把煤干馏不能直接得到苯的纯净物

C．制聚苯乙烯的反应①为加成反应，②为消去反应

D．反应①②③的原子利用率都达到了100%

[答案]　D