Question

4．能源、環(huán)境與人類的生活和社會發(fā)展密切相關(guān)．
（1）目前，人類以化石燃料為主要能源，常見的化石燃料包括煤、石油和天然氣，請寫出天然氣完全燃燒的化學(xué)方程式CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．
（2）下列符合“低碳”理念的最清潔燃料是④：
①煤氣    ②汽油    ③天然氣    ④氫氣
（3）為減少污染、提高煤的利用率，可將其轉(zhuǎn)化為可燃性氣體，此過程可以認(rèn)為是碳與水的反應(yīng)，其微觀示意圖如下所示：

①該反應(yīng)的基本反應(yīng)類型為置換反應(yīng)．②該反應(yīng)生成物的分子個(gè)數(shù)比為1：1．
（4）為減少溫室氣體排放，提倡“低碳生活”，某“組合轉(zhuǎn)化”技術(shù)是將CO₂和H₂在催化劑和加熱條件下轉(zhuǎn)化為化工原料乙烯（C₂H₄）和水，請寫出該反應(yīng)化學(xué)方程式：2CO₂+6H₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$C₂H₄+4H₂O．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)化石燃料的種類和書寫化學(xué)方程式的方法分析回答；
（2）根據(jù)煤、石油、天然氣均屬于化石燃料，燃燒后能產(chǎn)生污染氣體，污染空氣；而氫氣具有三大優(yōu)點(diǎn)：資源豐富，燃燒放出的熱量多，燃燒產(chǎn)物是水無污染，所以是最理想的燃料解答；
（3）①根據(jù)反應(yīng)的微觀示意圖，分析反應(yīng)的特點(diǎn)．判斷反應(yīng)的類型；
②根據(jù)反應(yīng)的微觀示意圖及質(zhì)量守恒定律分析反應(yīng)生成物的分子個(gè)數(shù)比．
（4）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，生成物是乙烯和水寫出化學(xué)反應(yīng)式，然后配平即可．

解答 解：（1）常見的化石燃料包括煤、石油和天然氣．天然氣的主要成分是甲烷，能在點(diǎn)燃的條件下生成二氧化碳和水，其燃燒的化學(xué)方程式為：CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O
（2）煤炭、汽油和柴油燃燒都會生成二氧化碳，不符合“低碳”理念，氫氣作為燃料，具有三大優(yōu)點(diǎn)：資源豐富、燃燒放出的熱量多、燃燒產(chǎn)物是水，無污染，因此是符合“低碳”理念的最清潔燃料，故填④；
（3）①由反應(yīng)的微觀示意圖可知，該反應(yīng)由一種單質(zhì)和化合物反應(yīng)，生成了另一種單質(zhì)和另一種化合物，屬于置換反應(yīng)．
②由反應(yīng)的微觀示意圖及質(zhì)量守恒定律可知，該圖示中一個(gè)碳原子與一個(gè)水分子反應(yīng)，生成了一個(gè)一氧化碳分子和一個(gè)氫分子，所以，該反應(yīng)生成物的分子個(gè)數(shù)比為1：1．
（4）反應(yīng)物是CO₂和H₂，生成物是乙烯和水，化學(xué)反應(yīng)式是：2CO₂+6H₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$C₂H₄+4H₂O．
故答案為：
（1）石油；CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O；
（2）④；
（3）置換反應(yīng)；1：1；
（4）2CO₂+6H₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$C₂H₄+4H₂O．

點(diǎn)評 本題主要考查了化石燃料的種類，煤的利用，屬于基礎(chǔ)的知識，難度不大．根據(jù)已有的知識即可解答．在化學(xué)反應(yīng)中遵循質(zhì)量守恒定律，即反應(yīng)前后元素的種類不變，原子的種類、個(gè)數(shù)不變．