问题 填空题

能和资是维系人类发展的重要前提之一。目前人类使用的主要能还是化石燃料。请回答下列问题:

(1)化石燃料包括煤、石油、       (写出另外一种化石燃料的名称)。煤炭开采过程中,若采取的措施不当,容易发生瓦斯爆炸事故,导致生命财产损失,用化学方程式解释在煤矿中频频发生瓦斯爆炸的原因:

                                                                       

(2)煤的气化可以缓解石油危机,而目前煤的气化主要是煤中的碳和水蒸气的反应:C+H2O(g)===CO+H2,该反应是一个吸热反应,反应所需的能量一般是由间歇进行的碳的燃烧(氧气用空气代替)提供的:C+O2===CO2

①有人认为上述第一个反应需要吸热,所以煤的气化从能量角度看,得不偿失。请你解释这种观点的错误所在:

                                                                           

                                                                       

②煤的气化可以为工业合成氨提供原料气。氢气于       ,氮气于       ,还可以采用           工艺得到空气中的氮气。

(3)我国煤炭资相对石油和天然气资丰富,煤制油有一定的资保障。煤液化的重要方法是间接液化法,首先将煤气化为H2、CO和CH4,然后通过催化剂将气态物质转化为液态。通过间接法制备的燃油中含有饱和烷烃和不饱和烯烃,请完成下列粗煤气合成烯烃和烷烃的化学方程式:

答案

(1)天然气 CH4+2O2―→CO2+2H2O

(2)①煤气化后得到的气态燃料燃烧时,热利用率高,能源清洁 ②碳和水蒸气的反应 碳在空气中燃烧后剩余的气体 空气液化 

(3)①n 2n 1 nH2O ②n 2n+1 1 nH2O

题目分析:(1)化石燃料包括煤、石油、天然气;瓦斯的主要成分是甲烷,甲烷燃烧的化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O;

(2)①虽然煤的气化是吸热反应,但煤气化后得到的气态燃料燃烧时,热利用率高,能源清洁;

②合成氨工业的原料气是氮气、氢气,氢气来自于碳和水蒸气的反应产生的水煤气;空气的主要成分是氮气、氧气,碳在空气中燃烧后剩余的气体大部分是氮气,可用于合成氨工业;

(3)①根据质量守恒定律,CO和H2反应生成烯烃外还应有水生成,烯烃的分子式为CnH2n,所以CO的系数是n,则O的个数是n所以H2O的系数是n,则H2的系数是2n;

②同理可配平CO与H2生成烷烃的化学方程式的系数,由烷烃通式CnH2n+2,可得CO的系数是n,H2O的系数是n,则H2的系数是2n+1。

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