Question

7．2011年世界地球日主題為：“珍惜地球資源，轉(zhuǎn)變發(fā)展方式”．為減少化石燃料的使用，降低污染，各國都在積極進行技術(shù)創(chuàng)新．

（1）近日，美國科學家發(fā)明了一種“發(fā)電葉子”，將這種葉子放入水中，在太陽光照射下，葉子中的催化劑會將水分解成氫氣和氧氣儲存在氫氧燃料電池中，再轉(zhuǎn)化為電能，供家庭用電需求．
①整個過程中都發(fā)生了哪些形式的能量轉(zhuǎn)化？太陽能→化學能→電能．
②“發(fā)電葉子”產(chǎn)生氫氣、氧氣的化學方程式為2H₂O$\frac{\underline{太陽能}}{催化劑}$2H₂↑+O₂↑．
（2）我國積極改進風電技術(shù)如圖1，擴大風電使用，并配套大型儲能設(shè)備--“全釩液流”儲能電池，以保證穩(wěn)定供電．
①與煤炭火力發(fā)電相比，風力發(fā)電的優(yōu)點是風能是可再生能源．
②“全釩液流”儲能電池在充電時，電池中的VO²⁺會變成VO₂⁺，這個過程中釩元素（V）的化合價由+4價變?yōu)?5價．
價．
（3）為了降低汽車排放的尾氣對空氣的污染，現(xiàn)在的大部分汽車都安裝了催化式排氣凈化器．如圖2列舉的是幾種氣體在凈化器中轉(zhuǎn)換前后的變化．
①根據(jù)如圖2所提供的信息，舉例說明催化式排氣凈化器是如何降低汽車尾氣污染的．CO經(jīng)過凈化器后有90%的CO轉(zhuǎn)化成CO₂
②氣體在催化式排氣凈化器里面發(fā)生了化學變化．請用原子、分子的知識概括化學變化的實質(zhì)化學變化中分子分成原子，原子重新組合
③為了使汽車尾氣的污染更小，研究催化式排氣凈化器的專家們還要注意什么問題．提高CO轉(zhuǎn)化為CO₂、氮氧化合物轉(zhuǎn)化為氮氣的比例．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)提示的信息是在太陽光照射下，將水分解成氫氣和氧氣儲存在氫氧燃料電池中，再轉(zhuǎn)化為電能，所以能量轉(zhuǎn)化是先由太陽能轉(zhuǎn)化成化學能再轉(zhuǎn)化成電能；根據(jù)信息“葉子中的催化劑會將水分解成氫氣和氧氣儲存在氫氧燃料電池中，”回答．
（2）根據(jù)風能的優(yōu)點回答；根據(jù)原子團的化合價與離子所帶電荷一致，以及化合價的代數(shù)和的算法計算．
（3）從示意圖可以判斷出CO經(jīng)過凈化器后有90%的CO轉(zhuǎn)化成CO₂，凈化器降低了汽車尾氣的污染；化學反應(yīng)的實質(zhì)是分子分成原子，原子重新組合；根據(jù)一氧化碳和氮氧化合物的轉(zhuǎn)化率和二氧化碳過量排放的危害回答．

解答 解：（1）①根據(jù)信息“將這種葉子放入水中，在太陽光照射下，葉子中的催化劑會將水分解成氫氣和氧氣儲存在氫氧燃料電池中，再轉(zhuǎn)化為電能，供家庭用電需求”知，整個過程中都發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化為：太陽能→氫氣和氧氣中的化學能→電能，故填：太陽能→化學能→電能．
②根據(jù)信息“葉子中的催化劑會將水分解成氫氣和氧氣儲存在氫氧燃料電池中，”知，反應(yīng)物是水，生成物是氫氣和氧氣，條件是太陽能和催化劑，故方程式為：2H₂O$\frac{\underline{太陽能}}{催化劑}$2H₂↑十O₂↑．故填：2H₂O$\frac{\underline{太陽能}}{催化劑}$2H₂↑+O₂↑．
（2）①風能是可再生能源，使用風能不會產(chǎn)生污染空氣的有害氣體等；故填：風能是可再生能源．
②原子團的化合價與離子所帶電荷一致，即VO為+2價，VO₂為+1價，又因氧顯負二價，所以在VO²⁺中V的化合價為+4價，在VO₂⁺中V的化合價為+5價，這個過程中釩元素（V）的化合價由+4變成+5；故填：+4；+5．
（3）①該催化式排氣凈化器能將一氧化碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳，故填：CO經(jīng)過凈化器后有90%的CO轉(zhuǎn)化成CO₂；
②化學反應(yīng)的實質(zhì)是分子分成原子，原子重新組合成新物質(zhì)的分子，故填：化學變化中分子分成原子，原子重新組合；
③要注意提高CO轉(zhuǎn)化為CO₂、氮氧化合物轉(zhuǎn)化為氮氣的比例，進一步減少有毒氣體排放，或把產(chǎn)生的CO₂收集起來，而不是直接排放到大氣中，以防止溫室效應(yīng)加��；故填：提高CO轉(zhuǎn)化為CO₂、氮氧化合物轉(zhuǎn)化為氮氣的比例．

點評 化學來源于生產(chǎn)生活，也服務(wù)于生產(chǎn)生活，因此在近年的中考中，與生產(chǎn)生活實際相關(guān)的情景題已漸漸成為新寵．