Question

7．2011年世界地球日主題為：“珍惜地球資源，轉變發(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化？太陽能→化學能→電能．
②“發(fā)電葉子”產生氫氣、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如圖1，擴大風電使用，并配套大型儲能設備--“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換前后的變化．
①根據如圖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經過凈化器后有90%的CO轉化成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轉化為CO₂、氮氧化合物轉化為氮氣的比例．

Answer 1

分析 （1）根據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，再轉化為電能，所以能量轉化是先由太陽能轉化成化學能再轉化成電能；根據信息“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）根據風能的優(yōu)點回答；根據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經過凈化器后有90%的CO轉化成CO₂，凈化器降低了汽車尾氣的污染；化學反應的實質是分子分成原子，原子重新組合；根據一氧化碳和氮氧化合物的轉化率和二氧化碳過量排放的危害回答．

解答 解：（1）①根據信息“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化為二氧化碳，故填：CO經過凈化器后有90%的CO轉化成CO₂；
②化學反應的實質是分子分成原子，原子重新組合成新物質的分子，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轉化為CO₂、氮氧化合物轉化為氮氣的比例，進一步減少有毒氣體排放，或把產生的CO₂收集起來，而不是直接排放到大氣中，以防止溫室效應加��；故填：提高CO轉化為CO₂、氮氧化合物轉化為氮氣的比例．

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