Question

【題目】學以致用，分析和解決生活中的實際問題，是學習化學的重要方法。請閱讀下面兩則材料，回答問題。

材料1: 2017年5月18日，我國在南海海域試采可燃冰獲得成功，我國成為全球第一個在海域可燃冰試開采中獲得連續穩定產氣的國家。

(1)可燃冰被科學家譽為“21 世紀能源”。可燃冰中，水分子形成一種空間籠狀結構，CH4和少量N2，CO2等分子填入籠內的空隙中，無固定的組成，因此可燃冰屬于_____________(填“純凈物”或“混合物”)。

(2)沼氣、天然氣的主要成份也是甲烷。充分燃燒1000g天然氣和煤所產生的CO2和SO2氣體的質量如圖1所示。根據圖示和已有知識分析，天然氣被譽為城市清潔能源的原因有______________(答1 條即可)。

(3)天然氣是一種無色無味的氣體，密度小于空氣，天然氣泄漏后。遇明火或靜電易發生爆炸，為防止因天然氣泄漏造成危險，可在家中安裝報警器，圖2甲、乙兩種情況，安裝位置正確的是_____________。

材料2:汽油(主要成分為含有5個-11個碳原子的碳氫化合物)是全球用量最大的液體燃料。二氧化碳是化石燃料燃燒的產物，如果有人告訴你“二氧化碳能變成汽油”，你相信嗎?

中科院大連化學物理研究所研制出一種新型多功能復合催化劑，通過圖2示意的I、II、III 三個環節，將二氧化碳成功轉化為汽油(圖中 a、b是兩種起始反應物的分子結構模型，c、 d是最終制得的汽油中所含物質分子結構模型)。請回答下列問題:

(1)要實現物質間的轉化，往往需要有高效的催化劑。下列有關催化劑的敘述正確的是____________(填字母編號)。

A催化劑可以改變化學反應速率

B化學反應前后催化劑的質量不變

C化學反應前后催化劑的化學性質發生改變

(2)在一定溫度、一定壓強和催化劑存在的條件下， 環節I除生成CO外,還生成了一種化合物，這種化合物是最常見的溶劑。則反應的化學方程式為_____________。

(3)認真觀察c和d兩種物質的分子結構模型，試寫出c物質的化學式_____________;依據所學猜測c和d二者是否為相同物質?_____________。

(4)“二氧化碳變汽油”的研究成果，使我國成為此領域的世界領跑者。你認為該成果的現實意義是_____________、_____________。(答出兩條即可)。

Answer 1

【答案】混合物 天然氣燃燒產生二氧化硫較少，對空氣污染小或天然氣燃燒充分，產生的有害氣體和煙塵少 甲 AB 否 有效降低CO2造成的溫室效應 減少對傳統化石能源石油等的依賴

【解析】

(1) 由多種物質組成的物質屬于混合物，由題意可燃冰由水、CH4和少量N2、CO2等物質組成，因此可燃冰屬于混合物。

(2)根據圖示和已有知識分析，天然氣被譽為城市清潔能源的原因有天然氣燃燒產生二氧化硫較少，對空氣污染小或天然氣燃燒充分，產生的有害氣體和煙塵少。

(3)天然氣是一種無色無味的氣體，密度小于空氣，天然氣泄漏后。遇明火或靜電易發生爆炸，為防止因天然氣泄漏造成危險，可在家中安裝報警器，天然氣密度小于空氣，應將報警裝置安放在天然氣閥門或灶具的上方，更容易發現天然氣的泄露，圖2甲、乙兩種情況，安裝位置正確的是甲。

閱讀相關材料，可知：

(1)要實現物質間的轉化，往往需要有高效的催化劑。則有：

A、使用催化劑通常加快反應速率，有的催化劑可以使反應速率減慢，催化劑可以改變化學反應速率，A選項敘述正確，符合題意；

B、化學反應前后催化劑的質量不變，B選項敘述正確，符合題意；

C、化學反應前后催化劑的化學性質不變，C選項敘述不正確，不符合題意。故選AB。

(2)在一定溫度、一定壓強和催化劑存在的條件下， 環節I除生成CO外,還生成了一種化合物，這種化合物是最常見的溶劑由圖可知，該物質應該由氫元素和氧元素組成，則該物質是水，環節I即二氧化碳和氫氣在催化劑存在的條件下生成一氧化碳和水，反應的化學方程式為。

(3)觀察c和d兩種物質的分子結構模型可知1個c分子由8個碳原子和10個氫原子構成，則c物質的化學式為，如圖所示c和d的分子式相同，但是結構不同，二者不相同的物質，故填否。

(4)“二氧化碳變汽油”的研究成果，使我國成為此領域的世界領跑者。該成果的現實意義是有效降低CO2造成的溫室效應、減少對傳統化石能源石油等的依賴。