2. 在探究甲烷的元素组成时,做了如下图所示的两个实验。下列说法错误的是( )。


A.燃烧时火焰呈蓝色
B.左侧烧杯内壁有小液滴产生
C.右侧烧杯内壁石灰水变浑浊
D.由上述实验可得出甲烷中含有氧元素

D 【解析】通过观察实验现象,发现甲烷燃烧的产物有水和二氧化碳气体,依据元素守恒,甲烷的组成中一定有碳元素和氢元素,无法确定是否有氧元素,故D错误。

3. 我国煤炭资源丰富。煤除了可作燃料外,更是重要的化工原料。工业上以煤和空气为原料生产尿素[CO(NH_2)_2]的一种流程如下：

(1) 从液态空气中分离出N_2的过程属于______(填“物理”或“化学”)变化。
(2) 在煤和水蒸气反应前需先将煤粉粉碎,这样做的目的是______。
(3) 水煤气在铜催化下实现CO的转化：CO + H_2O $\xlongequal[\triangle]{Cu}$ CO_2 + X,其中X的化学式为______。
(4) 上述流程中合成尿素的同时还有水生成,该反应的化学方程式为______。
(5) 实际生产中,N_2和H_2不可能全部化为NH_3。上述流程中可以循环利用的物质有______。
(6) 以CO_2和H_2为原料还可合成液体燃料乙醇(C_2H_6O),该过程可用化学方程式表示为2CO_2 + 6H_2 $\xlongequal{一定条件}$ C_2H_6O + 3H_2O。已知：每克燃料完全燃烧放出的热量叫作热值。
| 物质 | 煤 | 乙醇 |
| 热值/(kJ·g⁻^1) | 约33 | 30 |

若将含12 g碳的煤作为原料合成乙醇,该乙醇完全燃烧,理论上比煤直接燃烧可多放出______kJ的热量,从而提高了煤的利用效率。

(1)物理
(2)增大煤与水蒸气的接触面积,使反应更快更充分
(3)H₂
(4)CO₂ + 2NH₃$\frac{\underline{一定条件}}{}$CO(NH₂)₂ + H₂O
(5)H₂O、N₂、H₂
(6)294 【解析】
(1)将空气液化,再从中分离出氮气,过程中没有新物质生成,属于物理变化。
(2)将煤块粉碎成煤粉,其目的是增大煤与水蒸气的接触面积,使反应更快更充分。
(3)由质量守恒定律知,反应前后原子种类和数目均不变,则一个X分子中含有2个氢原子,则X为氢气,其化学式为H₂。
(4)二氧化碳和氨气在一定条件下能生成尿素和水,反应的化学方程式为CO₂ + 2NH₃$\frac{\underline{一定条件}}{}$CO(NH₂)₂ + H₂O。
(5)从流程图中可以看出整个过程中H₂O、N₂、H₂三种物质既参与反应又能不断地生成,故可以循环使用。
(6)含12g的碳的煤合成的乙醇的质量为12g÷($\frac{24}{46}$×100%)=23g,释放出的热量为23g×30kJ·g⁻¹=690kJ,含12g的碳的煤完全燃烧释放的热量为12g×33kJ·g⁻¹=396kJ,故多释放出的热量为690kJ-396kJ=294kJ。