Question

4．（1）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．
②為減少污染、提高煤的利用率，可將其轉(zhuǎn)化為可燃性氣體，此過程可認為是碳與水的反應，其微觀示意圖如圖1所示，該反應的基本反應類型為置換反應．
③為減少溫室氣體排放，人們積極尋找不含碳元素的燃料．目前發(fā)現(xiàn)NH3燃燒的產(chǎn)物不含碳元素，且釋放大量能量．請將NH₃燃燒的化學方程式補充完整：4NH₃+3O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$6H₂O+2N₂．
（2）如圖2是工業(yè)煉鐵示意圖．其中，焦炭的作用是燃燒提供能量和制取CO；有鐵生成的化學方程式為Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)三大化石能源分析；根據(jù)反應的特點判斷反應的類型；根據(jù)質(zhì)量守恒定律分析；
（2）根據(jù)示意圖及焦炭的作用和質(zhì)量守恒定律分析回答．

解答 解：（1）①化石燃料包括煤、石油和天然氣；故填：天然氣；②由碳與水反應的微觀示意圖可知，碳與水在高溫條件下的反應生成了一氧化碳和氫氣，反應的方程式是：C+H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO+H₂；該反應由一種單質(zhì)和一種化合物反應生成了另一種單質(zhì)和另一種化合物，屬于置換反應；故填：置換反應；③根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，生成物中缺少4個氮原子，所以生成物應該是氮氣，并且氮氣的化學計量數(shù)是2，故填：2N₂．
（2）因為焦炭燃燒放出大量的熱，給煉鐵提供熱量，同時碳燃燒生成二氧化碳，碳再與二氧化碳反應生成一氧化碳，所以制取一氧化碳，一氧化碳再作為煉鐵的還原劑；
故答案為：制取CO；Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；

點評 在化學反應中遵循質(zhì)量守恒定律，即反應前后元素的種類不變，原子的種類、個數(shù)不變．