Question

【題目】（1）能源危機是當前全球問題，開源節(jié)流是應對能源危機的重要舉措。下列做法有助于能源“開源節(jié)流”的是________（填序號）。

a．大力發(fā)展農村沼氣，將廢棄的秸稈轉化為清潔高效的能源

b．大力開采煤、石油和天然氣以滿足人們日益增長的能源需求

c．開發(fā)太陽能、水能、風能、地熱能等新能源、減少使用煤、石油等化石燃料

d．減少資源消耗，增加資源的重復使用、資源的循環(huán)再生

（2）金剛石和石墨均為碳的同素異形體，它們燃燒氧氣不足時生成一氧化碳，充分燃燒生成二氧化碳，反應中放出的熱量如下圖所示。

①在通常狀況下，金剛石和石墨中_______更穩(wěn)定，石墨的燃燒熱為__________。

②12 g石墨在一定量空氣中燃燒，生成氣體36 g，該過程放出的熱量為_______。

（3）由石墨轉變成金剛石的反應的ΔS＝＋1.6J·mol－1·K－1，則為了保持此反應自發(fā)進行，溫度應______（填“低于”或“高于”）______K。

（4）已知熔融碳酸鹽燃料電池的工作原理如下圖所示：

①放電過程中K+和Na+向電極_______（填“A”或“B”）移動。

②該電池的負極反應式為_________________________。

Answer 1

【答案】 acd 石墨 393.5kJ/mol 252kJ 高于 1187.5K B CO－2e－＋CO32－=2CO2

【解析】(1)只要能減少化石燃料等資源的運用都屬于“開源節(jié)流”；b．大力開采煤、石油和天然氣，不能減少化石燃料的運用，故錯誤；a、c、d能減少化石燃料的運用，故均正確，答案為acd；

(2)①圖象分析金剛石能量高于石墨，能量越低越穩(wěn)定，所以說明石墨穩(wěn)定；圖象分析1mol石墨完全燃燒生成1mol二氧化碳放出的熱量為393.5kJ，則石墨的燃燒熱為393.5kJmol-1；

②12g石墨物質的量為1mol，在一定量空氣中燃燒，依據(jù)元素守恒，若生成二氧化碳質量為44g，若生成一氧化碳質量為28g，生成氣體36g，28g＜36g＜44g，判斷生成的氣體為一氧化碳和二氧化碳氣體，設一氧化碳物質的量為x，二氧化碳物質的量為(1-x)mol，28x+44(1-x)=36g，x=0.5mol，二氧化碳物質的量為0.5mol；依據(jù)圖象分析，C(石墨，s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5 kJmol-1 ；C(石墨，s)+O2(g)═CO(g)△H=-110.5 kJmol-1 ；生成二氧化碳和一氧化碳混合氣體放出熱量=393.5 kJmol-1 ×0.5mol+110.5 kJmol-1 ×0.5mol=252KJ；12g石墨在一定量空氣中燃燒，生成氣體36g，該過程放出的熱量為252.0kJ；
(3)圖象分析石墨轉化為金剛石需要吸收熱量=395.4KJ-393.5KJ=1.9KJ；反應的熱化學方程式為C(石墨，s)═C(金剛石，s)△H=+1.9 kJmol-1，當△G=△H-TΔS＜0時，反應能自發(fā)進行，其中△H=+1.9 kJmol-1、ΔS＝＋1.6J·mol－1·K－1，則T＞=1187.5K，即溫度應高于1187.5K時反應能自發(fā)進行；

(4)①燃料電池能氧氣的極為正極，且原電池工作時，陽離子向正極移動，則放電過程中K+和Na+向電極B移動；

②CO在負極發(fā)生氧化還原反應生成CO2，電池的負極反應式為CO－2e－＋CO32－=2CO2。