22.我国大规模利用的CO₂转化技术已达到国际领先水平。图1是我国科研人员研究的CO₂转化为化学产品的技术路线。

(1)“碳捕集”是指从空气中吸收CO₂。生石灰可用于“捕集”CO₂,其反应原理为CaO + CO₂ = X,X的化学式为
(2)借助零碳能源电解水制取氢气。写出电解水的化学方程式:
(3)汽油常用作汽车的燃料。在汽油机工作的吸气冲程中,需要将汽油雾化,从燃烧的角度分析,其目的是
(4)图2是在催化剂作用下CO₂制甲醇(CH₃OH)的微观过程示意图。

过程Ⅱ“●●○”分成的两种粒子名称是
写出图2中反应的化学方程式:
(5)从环境或能源的角度看,上述技术路线能解决的现实问题是
班级:
姓名:
学号:
线
封
弥
评价与测试
(1)“碳捕集”是指从空气中吸收CO₂。生石灰可用于“捕集”CO₂,其反应原理为CaO + CO₂ = X,X的化学式为
$\ce{CaCO_{3}}$
。(2)借助零碳能源电解水制取氢气。写出电解水的化学方程式:
$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$
,该反应的基本类型为分解
反应。(3)汽油常用作汽车的燃料。在汽油机工作的吸气冲程中,需要将汽油雾化,从燃烧的角度分析,其目的是
增大汽油与氧气的接触面积,使燃烧更充分
。(4)图2是在催化剂作用下CO₂制甲醇(CH₃OH)的微观过程示意图。
过程Ⅱ“●●○”分成的两种粒子名称是
碳原子、氧原子
。写出图2中反应的化学方程式:
$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$
。(5)从环境或能源的角度看,上述技术路线能解决的现实问题是
缓解温室效应、缓解能源危机(合理即可)
。班级:
姓名:
学号:
线
封
弥
评价与测试
答案
22.(1)$\ce{CaCO_{3}}$
(2)$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$ 分解
(3)增大汽油与氧气的接触面积,使燃烧更充分
(4)碳原子、氧原子 $\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$
(5)缓解温室效应、缓解能源危机(合理即可)
(2)$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$ 分解
(3)增大汽油与氧气的接触面积,使燃烧更充分
(4)碳原子、氧原子 $\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$
(5)缓解温室效应、缓解能源危机(合理即可)
解析
【分析】
本题围绕CO₂转化技术考查化学基础知识,需逐一分析各问题的解题思路:
1. 第(1)问:依据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、数目不变,通过反应前后原子的种类和数量推导X的化学式;
2. 第(2)问:回忆电解水的反应原理,正确书写化学方程式,再根据反应“一变多”的特征判断基本反应类型;
3. 第(3)问:从燃烧的条件分析,增大可燃物与氧气的接触面积可促进燃烧,汽油雾化的目的即在此;
4. 第(4)问:化学变化中原子是最小粒子,据此判断过程Ⅱ的粒子;再根据微观示意图确定反应物和生成物,配平化学方程式;
5. 第(5)问:结合CO₂转化的意义,从环境和能源角度分析解决的现实问题。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律,反应$\ce{CaO + CO_{2} = X}$中,反应前Ca、O、C原子个数分别为1、3、1,反应后X中应含有相同种类和数目的原子,故X的化学式为$\ce{CaCO_{3}}$;
(2) 水在通电条件下分解生成氢气和氧气,化学方程式为$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$;该反应由一种物质生成两种物质,属于分解反应;
(3) 将汽油雾化,能增大汽油与氧气的接触面积,使燃烧更充分;
(4) 化学变化中原子是最小粒子,过程Ⅱ中分子分解为原子,故分成的两种粒子是碳原子、氧原子;根据微观示意图,反应物为$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}}$,生成物为$\ce{CH_{3}OH}$和$\ce{H_{2}O}$,配平后化学方程式为$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$;
(5) 该技术路线利用CO₂转化为燃料,可缓解温室效应,同时缓解能源危机。
【答案】
(1) $\ce{CaCO_{3}}$
(2) $\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$;分解
(3) 增大汽油与氧气的接触面积,使燃烧更充分
(4) 碳原子、氧原子;$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$
(5) 缓解温室效应、缓解能源危机(合理即可)
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式书写、化学与能源环境
【点评】
本题结合实际科技应用考查化学基础知识点,将化学知识与生产生活、环境能源相联系,注重知识的应用,难度适中,有助于学生理解化学的实用性。
【难度系数】
0.6
本题围绕CO₂转化技术考查化学基础知识,需逐一分析各问题的解题思路:
1. 第(1)问:依据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、数目不变,通过反应前后原子的种类和数量推导X的化学式;
2. 第(2)问:回忆电解水的反应原理,正确书写化学方程式,再根据反应“一变多”的特征判断基本反应类型;
3. 第(3)问:从燃烧的条件分析,增大可燃物与氧气的接触面积可促进燃烧,汽油雾化的目的即在此;
4. 第(4)问:化学变化中原子是最小粒子,据此判断过程Ⅱ的粒子;再根据微观示意图确定反应物和生成物,配平化学方程式;
5. 第(5)问:结合CO₂转化的意义,从环境和能源角度分析解决的现实问题。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律,反应$\ce{CaO + CO_{2} = X}$中,反应前Ca、O、C原子个数分别为1、3、1,反应后X中应含有相同种类和数目的原子,故X的化学式为$\ce{CaCO_{3}}$;
(2) 水在通电条件下分解生成氢气和氧气,化学方程式为$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$;该反应由一种物质生成两种物质,属于分解反应;
(3) 将汽油雾化,能增大汽油与氧气的接触面积,使燃烧更充分;
(4) 化学变化中原子是最小粒子,过程Ⅱ中分子分解为原子,故分成的两种粒子是碳原子、氧原子;根据微观示意图,反应物为$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}}$,生成物为$\ce{CH_{3}OH}$和$\ce{H_{2}O}$,配平后化学方程式为$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$;
(5) 该技术路线利用CO₂转化为燃料,可缓解温室效应,同时缓解能源危机。
【答案】
(1) $\ce{CaCO_{3}}$
(2) $\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$;分解
(3) 增大汽油与氧气的接触面积,使燃烧更充分
(4) 碳原子、氧原子;$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$
(5) 缓解温室效应、缓解能源危机(合理即可)
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式书写、化学与能源环境
【点评】
本题结合实际科技应用考查化学基础知识点,将化学知识与生产生活、环境能源相联系,注重知识的应用,难度适中,有助于学生理解化学的实用性。
【难度系数】
0.6
登录