今年地球日主题为:“珍惜地球资源,转变发展方式”.为减少化石燃料的使用,降低污染,各国都在积极进行技术创新. (1)近日,美国科学家发明了一种“发电叶子”,将这种叶子放

问题描述:

今年地球日主题为:“珍惜地球资源,转变发展方式”.为减少化石燃料的使用,降低污染,各国都在积极进行技术创新.
(1)近日,美国科学家发明了一种“发电叶子”,将这种叶子放入水中,在太阳光照射下,叶子中的催化剂会将水分解成氢气和氧气储存在氢氧燃料电池中,再转化为电能,供家庭用电需求.①整个过程中都发生了哪些形式的能量转化?______.
②“发电叶子”产生氢气、氧气的化学方程式为______.
(2)我国积极改进风电技术,扩大风电使用,并配套大型储能设备--“全钒液流”储能电池,以保证稳定供电.①与煤炭火力发电相比,风力发电的优点是______.
②“全钒液流”储能电池在充电时,电池中的VO2+会变成VO2+,这个过程中钒元素(V)的化合价由______价变为______价.
(3)为了降低汽车排放的尾气对空气的污染,现在的大部分汽车都安装了催化式排气净化器.下图列举的是几种气体在净化器中转换前后的变化.

①根据上图所提供的信息,举例说明催化式排气净化器是如何降低汽车尾气污染的______.
②气体在催化式排气净化器里面发生了化学变化.请用原子、分子的知识概括化学变化的实质______
③为了使汽车尾气的污染更小,研究催化式排气净化器的专家们还要注意什么问题.______.

①根据信息“将这种叶子放入水中,在太阳光照射下,叶子中的催化剂会将水分解成氢气和氧气储存在氢氧燃料电池中,再转化为电能,供家庭用电需求”知,整个过程中都发生的能量转化为:太阳能→氢气和氧气中的化学能→电能.
②根据信息“叶子中的催化剂会将水分解成氢气和氧气储存在氢氧燃料电池中,”知,反应物是水,生成物是氢气和氧气,条件是太阳能和催化剂,故方程式为:2H2O

太阳能
.
催化剂
2H2↑十O2↑.
(2)①风能是可再生能源,使用风能不会产生污染空气的有害气体等.
②原子团的化合价与离子所带电荷一致,即VO为+2价,VO2为+1价,又因氧显负二价,所以在VO2+中V的化合价为+4价,在VO2+中V的化合价为+5价,这个过程中钒元素(V)的化合价由+4变成+5.
(3)①根据图片所提供的信息,CO经过净化器后有90%的CO转化成CO2,氮氧化合物有90%的转化成氮气.
②气体在催化式排气净化器里面发生了化学变化,其实质是分子分成原子,原子重新组合成新分子.
③要注意提高CO转化为CO2、氮氧化合物转化为氮气的比例,进一步减少有毒气体排放,或把产生的CO2收集起来,而不是直接排放到大气中,以防止温室效应加剧.
故答案为:(1)①太阳能→化学能→电能;②2H2O
太阳能
.
催化剂
2H2↑十O2↑;(2)①风能是可再生能源(或使用风能不会产生污染空气的有害气体等其他合理答案也可);②+4;+5;(3)①CO经过净化器后有90%的CO转化成CO2(其他合理答案也可);②化学变化中分子分成原子,原子重新组合成新分子;③提高CO转化为CO2、氮氧化合物转化为氮气的比例(或把产生的CO2收集起来,而不是直接排放到大气中等,其他合理答案也可).