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(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新．

（1）近日，美國科學(xué)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(huì)將水分解成氫氣和氧氣儲(chǔ)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(gè)過程中都發(fā)生了哪些形式的能量轉(zhuǎn)化？太陽能→化學(xué)能→電能．
②“發(fā)電葉子”產(chǎn)生氫氣、氧氣的化學(xué)方程式為2H₂O$\frac{\underline{太陽能}}{催化劑}$2H₂↑+O₂↑．
（2）我國積極改進(jìn)風(fēng)電技術(shù)如圖1，擴(kuò)大風(fēng)電使用，并配套大型儲(chǔ)能設(shè)備--“全釩液流”儲(chǔ)能電池，以保證穩(wěn)定供電．
①與煤炭火力發(fā)電相比，風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)是風(fēng)能是可再生能源．
②“全釩液流”儲(chǔ)能電池在充電時(shí)，電池中的VO²⁺會(huì)變成VO₂⁺，這個(gè)過程中釩元素（V）的化合價(jià)由+4價(jià)變?yōu)?5價(jià)．
價(jià)．
（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(xué)變化．請用原子、分子的知識概括化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)化學(xué)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?dú)獾谋壤��?

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(chǔ)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(xué)能再轉(zhuǎn)化成電能；根據(jù)信息“葉子中的催化劑會(huì)將水分解成氫氣和氧氣儲(chǔ)存在氫氧燃料電池中，”回答．
（2）根據(jù)風(fēng)能的優(yōu)點(diǎn)回答；根據(jù)原子團(tuán)的化合價(jià)與離子所帶電荷一致，以及化合價(jià)的代數(shù)和的算法計(jì)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(xué)反應(yīng)的實(shí)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(huì)將水分解成氫氣和氧氣儲(chǔ)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(gè)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(xué)能→電能，故填：太陽能→化學(xué)能→電能．
②根據(jù)信息“葉子中的催化劑會(huì)將水分解成氫氣和氧氣儲(chǔ)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(fēng)能是可再生能源，使用風(fēng)能不會(huì)產(chǎn)生污染空氣的有害氣體等；故填：風(fēng)能是可再生能源．
②原子團(tuán)的化合價(jià)與離子所帶電荷一致，即VO為+2價(jià)，VO₂為+1價(jià)，又因氧顯負(fù)二價(jià)，所以在VO²⁺中V的化合價(jià)為+4價(jià)，在VO₂⁺中V的化合價(jià)為+5價(jià)，這個(gè)過程中釩元素（V）的化合價(jià)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(xué)反應(yīng)的實(shí)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(xué)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?dú)獾谋壤�，進(jìn)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)加劇；故填：提高CO轉(zhuǎn)化為CO₂、氮氧化合物轉(zhuǎn)化為氮?dú)獾谋壤��?/p>

點(diǎn)評 化學(xué)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(shí)際相關(guān)的情景題已漸漸成為新寵．