Question

【题目】2016年1月29日《科技日报》报道：科学家首次将从空气捕获的二氧化碳用氢气将其转化为甲醇，同时有水生成。该研究即可除去大气中的温室气体二氧化碳，生成的甲醇还能作为汽油的替代燃料。二氧化碳转化成甲醇的过程中，一个关键的因素是找到合适的均相催化剂。此次研究人员开发出在高温下不会分解的金属钌催化剂，稳定性好，可重复使用。

（1）图1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_____，甲醇中碳元素的化合价为_____。

②从图中分析得出的下列结论中，正确的是_____。（填序号）

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碳

C 该技术有助于缓解全球面临的能源危机

D 液化石油气、汽油、甲醇均由碳、氢、氧三种元素组成

（2）在加油站贴有“严禁烟火”的标志的原因是_____，试从微观角度解释：_____。

（3）二氧化碳转化成甲醇的微观示意图，如图2所示。

①该反应生成物中的化合物有_____种，其中属于氧化物的是_____（写出化学式）。

②请写出甲醇完全燃烧的化学方程式_____。

③下列关于催化剂的说法正确的是_____。（用序号作答）

a．能改变化学反应的速率，自身的质量不变；

b．反应过程中，自身的性质不变；

c．反应过程中，自身的化学性质不变；

d．能加快化学反应的速率，自身的质量不变。

Answer 1

【答案】3H2+CO2CH3OH+H2O ﹣2 AC 可燃性的气体与空气的混合物在点燃时易发生爆炸 分子在不断运动 2 H2O 2CH3OH+3O22CO2+4H2O ac

【解析】

二氧化碳和氢气在复合催化剂催化作用下生成甲醇和水，组成化合物中元素正负化合价的代数和为零，甲醇和氧气在点燃生成水和二氧化碳。

（1）①二氧化碳和氢气在复合催化剂催化作用下生成甲醇（CH3OH）和水，化学方程式为

，设甲醇中碳元素的化合价为x，则

。

②A、二氧化碳循环利用，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碳，故B不正确；

C、二氧化碳循环利用，该技术有助于缓解全球面临的能源危机，故C正确；

D、液化石油气和汽油主要是碳氢类化合物、甲醇中共有碳、氢、氧三种元素，故D不正确。故选AC。

（2）可燃性的气体与空气的混合物在点燃时易发生爆炸，所以在加油站贴有“严禁烟火”的标志，从微观角度解释是分子在不断运动。

（3）①化合物是由多种元素组成的纯净物，氧化物是由两种元素组成的纯净物，其中一种是氧元素的化合物，所以该反应生成物中的化合物有2种，其中属于氧化物的是H2O。

②甲醇和氧气在点燃的条件下生成水和二氧化碳，化学方程式为。

③a、催化剂能改变化学反应的速率，自身的质量不变，故a正确；

b、反应过程中，催化剂自身的化学性质不变，故b不正确；

c、反应过程中，催化剂自身的化学性质不变，故c正确；

d、催化剂能改变化学反应的速率，自身的质量不变，故d不正确。故选ac。