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6.天然气不仅是优质的能量来源，还是宝贵的化工资源。经过多年努力，我国在天然气的开发和利用方面已取得重大突破。
方法一:煤气化生成一氧化碳和二氧化碳。在高温、高压和“甲烷化催化剂”的作用下，一氧化碳、二氧化碳分别与氢气反应生成甲烷，其中“甲烷化催化剂”在这两个化学反应过程中发挥着至关重要的作用。
方法二:开发煤层气。煤层气指储存在煤层中，以甲烷为主要成分的烃类物质，俗称“瓦斯”，是与煤伴生、共生的气体资源。
方法三:开发可燃冰。可燃冰的主要成分是甲烷水合物，甲烷水合物能稳定存在的压强和温度范围如图所示。可燃冰一旦离开海床便迅速分解，容易发生井喷意外，还可能会破坏地壳稳定平衡，引发海底塌方，导致大规模海啸，所以可燃冰的开采困难。
根据以上材料，回答下列问题。
(1)方法一中提到的一氧化碳、二氧化碳分别转化为甲烷的关键反应条件是使用。
(2)方法一中一氧化碳转化为甲烷的原理可以表示为：$\ce{CO + 3H_{2} \xlongequal[\mathrm{甲烷化催化剂}]{\mathrm{高温、高压}} CH_{4} + H_{2}O}$，则二氧化碳转化为甲烷的原理为(写化学方程式)。
(3)从物质分类的角度分析，方法二中的煤层气属于(填“纯净物”或“混合物”)。
(4)根据方法三，判断有关可燃冰的说法正确的是(填字母)。
A. 在$15\ °\mathrm{C}$和$100\ \mathrm{atm}$时，可燃冰能稳定存在
B. 开采可燃冰时若出现差错，可能导致严重的自然灾害
(5)“碳中和”中的“碳”是指(填“$\mathrm{CO}$”或“$\mathrm{CO}_{2}$”)。我国政府提出在2060年前实现“碳中和”，下列做法符合“碳中和”理念的是(填字母)。
A. 植树造林
B. 焚烧秸秆
C. 节能减排
D. 燃放烟花
方法一:煤气化生成一氧化碳和二氧化碳。在高温、高压和“甲烷化催化剂”的作用下，一氧化碳、二氧化碳分别与氢气反应生成甲烷，其中“甲烷化催化剂”在这两个化学反应过程中发挥着至关重要的作用。
方法二:开发煤层气。煤层气指储存在煤层中，以甲烷为主要成分的烃类物质，俗称“瓦斯”，是与煤伴生、共生的气体资源。
方法三:开发可燃冰。可燃冰的主要成分是甲烷水合物，甲烷水合物能稳定存在的压强和温度范围如图所示。可燃冰一旦离开海床便迅速分解，容易发生井喷意外，还可能会破坏地壳稳定平衡，引发海底塌方，导致大规模海啸，所以可燃冰的开采困难。
根据以上材料，回答下列问题。
(1)方法一中提到的一氧化碳、二氧化碳分别转化为甲烷的关键反应条件是使用。
(2)方法一中一氧化碳转化为甲烷的原理可以表示为：$\ce{CO + 3H_{2} \xlongequal[\mathrm{甲烷化催化剂}]{\mathrm{高温、高压}} CH_{4} + H_{2}O}$，则二氧化碳转化为甲烷的原理为(写化学方程式)。
(3)从物质分类的角度分析，方法二中的煤层气属于(填“纯净物”或“混合物”)。
(4)根据方法三，判断有关可燃冰的说法正确的是(填字母)。
A. 在$15\ °\mathrm{C}$和$100\ \mathrm{atm}$时，可燃冰能稳定存在
B. 开采可燃冰时若出现差错，可能导致严重的自然灾害
(5)“碳中和”中的“碳”是指(填“$\mathrm{CO}$”或“$\mathrm{CO}_{2}$”)。我国政府提出在2060年前实现“碳中和”，下列做法符合“碳中和”理念的是(填字母)。
A. 植树造林
B. 焚烧秸秆
C. 节能减排
D. 燃放烟花
答案
解：
(1) 甲烷化催化剂
(2) $\ce{CO_{2} + 4H_{2} \xlongequal[\mathrm{甲烷化催化剂}]{\mathrm{高温、高压}} CH_{4} + 2H_{2}O}$
(3) 混合物
(4) B
(5) $\ce{CO_{2}}$；AC
(1) 甲烷化催化剂
(2) $\ce{CO_{2} + 4H_{2} \xlongequal[\mathrm{甲烷化催化剂}]{\mathrm{高温、高压}} CH_{4} + 2H_{2}O}$
(3) 混合物
(4) B
(5) $\ce{CO_{2}}$；AC
解析
【分析】
本题围绕天然气相关知识设置问题，需结合材料信息、化学方程式书写规则、物质分类概念、可燃冰性质及碳中和理念逐一分析：
1. 问题(1)：从材料提取反应的关键条件，明确转化甲烷的核心催化剂；
2. 问题(2)：根据已知反应，结合元素守恒推导反应物、生成物，配平化学方程式；
3. 问题(3)：依据纯净物与混合物的定义，判断煤层气的类别；
4. 问题(4)：结合可燃冰稳定带图和材料描述，分析选项正误；
5. 问题(5)：明确“碳中和”的“碳”含义，分析各做法对CO₂排放的影响。
【解析】
(1) 由材料可知，一氧化碳、二氧化碳转化为甲烷的关键反应条件是使用甲烷化催化剂；
(2) 类比CO转化为甲烷的反应，CO₂与H₂在高温、高压和甲烷化催化剂作用下反应，根据元素守恒，生成物为CH₄和H₂O，配平后化学方程式为$\ce{CO_{2} + 4H_{2} \xlongequal[\mathrm{甲烷化催化剂}]{\mathrm{高温、高压}} CH_{4} + 2H_{2}O}$；
(3) 煤层气以甲烷为主要成分，还含其他烃类物质，属于混合物；
(4) 选项A：由可燃冰稳定带图，15℃对应压强约150atm，100atm时温度约11℃，故15℃、100atm不在稳定带，A错误；选项B：材料提到可燃冰开采差错可能引发海啸等自然灾害，B正确；故选B；
(5) “碳中和”中的“碳”指$\ce{CO_{2}}$；分析做法：A. 植树造林吸收CO₂，符合；B. 焚烧秸秆排放CO₂，不符合；C. 节能减排减少CO₂排放，符合；D. 燃放烟花排放CO₂，不符合；故选AC。
【答案】
(1) 甲烷化催化剂
(2) $\ce{CO_{2} + 4H_{2} \xlongequal[\mathrm{甲烷化催化剂}]{\mathrm{高温、高压}} CH_{4} + 2H_{2}O}$
(3) 混合物
(4) B
(5) $\ce{CO_{2}}$；AC
【知识点】
化学方程式书写、物质分类、碳中和理念
【点评】
本题结合能源材料考查基础化学知识，需准确提取信息并运用基本概念解答，难度适中。
【难度系数】
0.7
本题围绕天然气相关知识设置问题，需结合材料信息、化学方程式书写规则、物质分类概念、可燃冰性质及碳中和理念逐一分析：
1. 问题(1)：从材料提取反应的关键条件，明确转化甲烷的核心催化剂；
2. 问题(2)：根据已知反应，结合元素守恒推导反应物、生成物，配平化学方程式；
3. 问题(3)：依据纯净物与混合物的定义，判断煤层气的类别；
4. 问题(4)：结合可燃冰稳定带图和材料描述，分析选项正误；
5. 问题(5)：明确“碳中和”的“碳”含义，分析各做法对CO₂排放的影响。
【解析】
(1) 由材料可知，一氧化碳、二氧化碳转化为甲烷的关键反应条件是使用甲烷化催化剂；
(2) 类比CO转化为甲烷的反应，CO₂与H₂在高温、高压和甲烷化催化剂作用下反应，根据元素守恒，生成物为CH₄和H₂O，配平后化学方程式为$\ce{CO_{2} + 4H_{2} \xlongequal[\mathrm{甲烷化催化剂}]{\mathrm{高温、高压}} CH_{4} + 2H_{2}O}$；
(3) 煤层气以甲烷为主要成分，还含其他烃类物质，属于混合物；
(4) 选项A：由可燃冰稳定带图，15℃对应压强约150atm，100atm时温度约11℃，故15℃、100atm不在稳定带，A错误；选项B：材料提到可燃冰开采差错可能引发海啸等自然灾害，B正确；故选B；
(5) “碳中和”中的“碳”指$\ce{CO_{2}}$；分析做法：A. 植树造林吸收CO₂，符合；B. 焚烧秸秆排放CO₂，不符合；C. 节能减排减少CO₂排放，符合；D. 燃放烟花排放CO₂，不符合；故选AC。
【答案】
(1) 甲烷化催化剂
(2) $\ce{CO_{2} + 4H_{2} \xlongequal[\mathrm{甲烷化催化剂}]{\mathrm{高温、高压}} CH_{4} + 2H_{2}O}$
(3) 混合物
(4) B
(5) $\ce{CO_{2}}$；AC
【知识点】
化学方程式书写、物质分类、碳中和理念
【点评】
本题结合能源材料考查基础化学知识，需准确提取信息并运用基本概念解答，难度适中。
【难度系数】
0.7
