Question

閱讀材料，完成下列問題：
材料一：2014年5月27日，中國中航工業(yè)航材院相關人士向《環(huán)球時報》透露，他們成功利用石墨烯與鋁合金在全球率先研制出“烯合金”，宣布具有特殊性能的系列材料問世．這一成果，或許將對航空航天器帶來革命性變革．
材料二：石墨烯是從石墨中分離出來的單層石墨片，在室溫下可以單獨穩(wěn)定存在，具有優(yōu)異的導電、導熱性能．
（1）寫出石墨烯在空氣中完全燃燒的化學反應方程式

 

．
（2）將適量的烯合金放入足量稀硫酸中，在烯合金的表面產(chǎn)生大量氣泡，請寫出該反應的化學方程式

 

．
（3）如圖是科學家正在研究的二氧化碳循環(huán)利用技術：

①二氧化碳與氫氣在催化劑、高溫條件下，除生成甲醇（CH₄O）外，還生成一種常溫下
為液態(tài)的化合物，寫出反應的化學方程式

 

．
②從圖中分析得出的下列結論中，正確的是

 

（可多選）
A．該技術符合低碳經(jīng)濟的理念
B．水生成氫氣的過程中所用的催化劑一定是二氧化錳
C．該技術有助于緩解全球面臨的能源危機
③尿素[CO（NH₂）₂]對提高糧食產(chǎn)量具有重要的作用．人們控制條件可以使CO₂和物質(zhì)X發(fā)生反應：CO₂+2X═CO（NH₂）₂+H₂O，物質(zhì)X的化學式為

 

．

Answer 1

考點：碳的化學性質(zhì),催化劑的特點與催化作用,二氧化碳的化學性質(zhì),金屬的化學性質(zhì),質(zhì)量守恒定律及其應用,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：碳單質(zhì)與含碳化合物的性質(zhì)與用途

分析：（1）根據(jù)石墨烯的組成、碳的化學性質(zhì)分析回答；
（2）根據(jù)鋁與硫酸的反應寫出反應的化學方程式；
（3）
①據(jù)信息：二氧化碳與氫氣在催化劑、高溫條件下，除生成甲醇（CH₄O）外，還生成一種常溫下為液態(tài)的化合物水，據(jù)此書寫方程式；
②根據(jù)反應的條件結合反應物和產(chǎn)物來回答；
③根據(jù)方程式中元素守恒來確定物質(zhì)．

解答：解：
（1）由題意可知，石墨烯是從石墨中分離出來的單層石墨片，所以，石墨烯是由碳元素組成的單質(zhì)，碳完全生成了二氧化碳，所以，石墨烯在空氣中完全燃燒的化學反應方程式是：C+O₂

點燃  .

CO₂．
（2）由于烯合金中含有鋁，鋁能與稀硫酸反應生成了氫氣和硫酸鋁，該反應的化學方程式為：2Al+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂↑；
（3）根據(jù)信息：二氧化碳與氫氣在催化劑、高溫條件下，除生成甲醇（CH₄O）外，還生成一種常溫下為液態(tài)的化合物，根據(jù)元素守恒，該物質(zhì)即為水，方程式為：CO₂+3H₂

催化劑  .

高溫

CH₄O+H₂O；
②A．該技術中，碳原子全部轉(zhuǎn)化為甲醇，符合低碳經(jīng)濟的理念，故A正確；
B．水生成氫氣的過程中所用的催化劑不一定是二氧化錳，還可以選擇其他的，故B錯誤；
C．二氧化碳和水資源豐富，此項技術若能成功，可緩解全球面臨的能源危機，故C正確．
故選AC；
 ③根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學反應前后原子的種類和數(shù)目不變，反應前C、O原子個數(shù)是1、2；反應后C、O、N、H原子個數(shù)是1、2、2、6，故物質(zhì)x的化學式為NH₃，故答案為：NH₃．
答案：
（1）C+O₂

點燃  .

CO₂  
（2）2Al+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂↑ 　 
（3）①CO₂+3H₂ 

催化劑  .

高溫

CH₄O+H₂O   ②AC    ③NH₃

點評：本題屬于信息給予題，難度不大，解答的關鍵是熟悉石墨、鋁合金的性質(zhì)．本題主要考查學生運用所學化學知識綜合分析和解決實際問題的能力．增加了學生分析問題的思維跨度，強調(diào)了學生整合知識的能力，難度大．