Question

11．能源和環境問題日益成為人們關注的焦點．
（1）化石燃料包括煤、使用和天然氣等．過度使用既造成能源危機，又導致環境污染．
如燃煤會影響環境，下列環境問題與燃煤有直接關系的是ABC（填字母序號，下同）；
A．酸雨     B．溫室效應     C．可吸入顆粒物增加
（2）2014年冬季北方地區出現大范圍霧霾天氣，據檢測首要污染物為PM2.5．下列關于PM2.5的說法或減少PM2.5措施錯誤的是A
A．PM2.5是指大氣中直徑超過2.5μm的顆粒物
B．控制城市汽車保有量
C．冬季取暖用天然氣替代燃煤
（3）目前，我國面臨能源消費結構不合理、區域分布不均衡、利用率不高等問題．圖Ⅰ是我國目前與十二五計劃能源結構變化的對比圖，從圖中可以看出，重要調整是減少煤和石油的使用，增加天然氣和非化石能源的使用；

（4）解決環境問題需要科技進步，如CO₂含量不斷升高，使全球氣候問題日趨嚴重，科學家認為，人類不僅要努力減少CO₂的排放，更重要的是將CO₂轉化為有用物質．①利用NaOH溶液來“捕捉”CO₂，并將CO₂儲存或利用，流程如圖2（部分條件及物質未標出）．

下列有關該過程的敘述正確的是CD；
A．該過程可實現CO₂零排放　　　　B．該過程只有1種物質可以循環利用
C．分離室中分離物質的操作是過濾　　 D．該過程至少發生了4個化學反應
②將CO₂轉化為化工原料乙烯（C₂H₄），其反應的微觀過程如圖3所示：

請寫出上述反應的化學方程式2CO₂+6H₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{加熱}$C₂H₄+4H₂O．

Answer 1

分析 （1）煤、石油、天然氣屬于化石燃料；根據煤燃燒的產物回答本題；
（2）考慮PM_2.5是指空氣中直徑小于或等于5微米的顆粒物；
（3）根據圖中的數據，可推測：減少煤炭、石油的使用，增加天然氣、非化石能源的使用；
（4）①根據流程圖中的信息，進行分析；
②根據微觀示意圖可知：二氧化碳與氫氣轉化為化工原料乙烯（C₂H₄），則可書寫化學方程式．

解答 解：（1）煤、石油、天然氣屬于化石燃料；將煤燃燒能生成二氧化碳、二氧化硫等物質，還能產生大量的灰塵，生成的二氧化碳能形成溫室效應，生成的二氧化硫能形成酸雨，產生的大量灰塵增加了空氣中的可吸入顆粒物；故答案為：石油；ABC；
（2）因為PM_2.5是指空氣中直徑小于或等于5微米的顆粒物，故A說法錯誤；而“控制城市汽車保有量”“PM2.5專用口罩利用了活性炭的吸附性”“冬季取暖用天然氣替代燃煤”說法正確，故選A．
（3）我國目前與十二五計劃能源結構變化的對比圖，可推測：減少煤炭和石油的使用，增加天然氣、非化石能源的使用．故填：減少煤和石油的使用、增加天然氣和非化石能源的使用；
（4）①根據題干提供的信息進行分析，碳酸鈣高溫能分解生成氧化鈣和二氧化碳；增大反應物的接觸面積能促進反應的進行；氧化鈣能與水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣能與碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉；而氫氧化鈉溶液可來“捕捉”CO₂；故該過程只有碳酸鈣、氫氧化鈉等都可以循環利用；
而含有二氧化碳含量低的氣體排出，并沒有“實現CO₂零排放”；
在“反應室“中發生的反應有CaO+H₂0=Ca（OH）₂，Ca（OH）₂+Na₂C0₃=CaC0₃↓+2NaOH，所以分離CaC0₃和NaOH用過濾操作；
該過程化學反應有：碳酸鈣高溫能分解生成氧化鈣和二氧化碳、氧化鈣能與水反應生成氫氧化鈣、氫氧化鈉溶液與二氧化碳反應、氫氧化鈣能與碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，故至少發生了4個．
故選CD．
②根據微觀示意圖可知：CO₂和H₂在條件下轉化為化工原料乙烯（C₂H₄）和水，配平即可，故其化學方程式為：2CO₂+6H₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{加熱}$C₂H₄+4H₂O；
故答案為：2CO₂+6H₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{加熱}$C₂H₄+4H₂O．

點評 本題考查學生的識圖能力，識圖時一定要仔細，要分析到方方面面，不要漏掉重要的信息．本題考查了吸收二氧化碳的方法，完成此題，可以依據已有的知識結合二氧化碳的性質進行，書寫反應的化學方程式要注意配平．