Question

【題目】數(shù)十年來，化學工作者對碳的氧化物和氫化物做了廣泛深入的研究并取得了一些重要成果。

（1）工業(yè)上常采用將水蒸氣噴到灼熱的炭層上實現(xiàn)煤的氣化（制得CO、H2），該反應的化學方程式是_______，制得的CO是一種有毒氣體，能降低_________的攜氧能力。

（2）上述煤氣化過程中需向炭層交替噴入空氣和水蒸氣，噴入空氣的目的是________；氣化得到的氣體可在加熱和催化劑下合成液體燃料甲醇CH3OH，該反應方程式為

________________________________________。

（3）科學家用氮化鎵材料與銅組裝如圖的人工光合系統(tǒng)，利用該裝置成功地實現(xiàn)了以CO2和H2O合成CH4。

①寫出合成甲烷的化學方程式_________。

②為提高該人工光合系統(tǒng)的工作效率，可向裝置中加入少量的_______（選填“氫氧化鈉”或“硫酸”）。

Answer 1

【答案】 C+H2O CO+H2 血紅蛋白 提供熱量 CO+2H2 CH3OH CO2+2H2O=CH4+O2 硫酸

【解析】（1）碳和水在高溫的條件下反應生成一氧化碳和水，反應方程式為C+ H2O CO+ H2；CO是一種有毒氣體，能降低血紅蛋白的攜氧能力；

（2）噴入空氣的目的是提供熱量；氣化得到的氣體可在加熱和催化劑下合成液體燃料甲醇CH3OH，一氧化碳與氫氣在一定的催化劑下生成甲醇，該反應方程式為CO +2H2CH3OH；

（3）由題可知二氧化碳和水反應生成氧氣和甲醇，反應方程式為CO2 + 2H2O= CH4+ O2；

（4）氫氧化鈉和硫酸可以增加溶液的導電性，但是氫氧化鈉可以與生成的二氧化碳反應，故應加入硫酸；