Question

4．能源、環(huán)境與人類的生活和社會發(fā)展密切相關．
（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方程式CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$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，可將其轉化為可燃性氣體，此過程可以認為是碳與水的反應，其微觀示意圖如下所示：

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

Answer 1

分析 （1）根據化石燃料的種類和書寫化學方程式的方法分析回答；
（2）根據煤、石油、天然氣均屬于化石燃料，燃燒后能產生污染氣體，污染空氣；而氫氣具有三大優(yōu)點：資源豐富，燃燒放出的熱量多，燃燒產物是水無污染，所以是最理想的燃料解答；
（3）①根據反應的微觀示意圖，分析反應的特點．判斷反應的類型；
②根據反應的微觀示意圖及質量守恒定律分析反應生成物的分子個數比．
（4）根據質量守恒定律，生成物是乙烯和水寫出化學反應式，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，能在點燃的條件下生成二氧化碳和水，其燃燒的化學方程式為：CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$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：資源豐富、燃燒放出的熱量多、燃燒產物是水，無污染，因此是符合“低碳”理念的最清潔燃料，故填④；
（3）①由反應的微觀示意圖可知，該反應由一種單質和化合物反應，生成了另一種單質和另一種化合物，屬于置換反應．
②由反應的微觀示意圖及質量守恒定律可知，該圖示中一個碳原子與一個水分子反應，生成了一個一氧化碳分子和一個氫分子，所以，該反應生成物的分子個數比為1：1．
（4）反應物是CO₂和H₂，生成物是乙烯和水，化學反應式是：2CO₂+6H₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$C₂H₄+4H₂O．
故答案為：
（1）石油；CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O；
（2）④；
（3）置換反應；1：1；
（4）2CO₂+6H₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$C₂H₄+4H₂O．

點評 本題主要考查了化石燃料的種類，煤的利用，屬于基礎的知識，難度不大．根據已有的知識即可解答．在化學反應中遵循質量守恒定律，即反應前后元素的種類不變，原子的種類、個數不變．