活动 了解化石燃料的利用
(1)煤的综合利用,可以通过将煤
(2)石油的综合利用,是将石油加热并使用催化剂炼制,再利用各成分的
(3)氢能源的优点:①燃烧热值大;②燃烧产物是
(1)煤的综合利用,可以通过将煤
隔绝空气加强热
分解或煤与其他物质反应来实现,由此得到许多有用的物质,如焦炭、煤焦油、煤气等。煤气是由一氧化碳、氢气、甲烷(或CO、H₂、CH₄)
等组成的混合气体。请写出煤气燃烧的化学方程式:$\ce{2CO +O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2}}$、$\ce{2H_{2} +O_{2}\xlongequal{点燃} 2H_{2}O}$、$\ce{CH_{4} +2O_{2}\xlongequal{点燃} CO_{2} +2H_{2}O}$
。(2)石油的综合利用,是将石油加热并使用催化剂炼制,再利用各成分的
沸点
不同进行分离,可得到多种燃料和化工原料。请写出丙烷($\ce{C_{3}H_{8}}$)燃烧生成二氧化碳和水的化学方程式:$\ce{C_{3}H_{8} +5O_{2}\xlongequal{点燃} 3CO_{2} +4H_{2}O}$
。(3)氢能源的优点:①燃烧热值大;②燃烧产物是
水
,无污染,是清洁
的燃料;③资源丰富
,可再生。氢气有这么多优点,为何没有得到广泛应用?因为制取成本高,贮存、运输困难
,所以作为燃料暂时还不能推广使用。工业上一般通过电解水或以化石能源为原料制取氢气,写出电解水的化学方程式:$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电} 2H_{2}\uparrow +O_{2}\uparrow}$
;实验室常用锌和稀硫酸制取氢气,其化学方程式为$\ce{Zn +H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} +H_{2}\uparrow}$
。答案
(1)隔绝空气加强热;一氧化碳、氢气、甲烷(或CO、H₂、CH₄);$\ce{2CO +O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2}}$、$\ce{2H_{2} +O_{2}\xlongequal{点燃} 2H_{2}O}$、$\ce{CH_{4} +2O_{2}\xlongequal{点燃} CO_{2} +2H_{2}O}$
(2)沸点;$\ce{C_{3}H_{8} +5O_{2}\xlongequal{点燃} 3CO_{2} +4H_{2}O}$
(3)水;清洁;丰富;制取成本高,贮存、运输困难;$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电} 2H_{2}\uparrow +O_{2}\uparrow}$;$\ce{Zn +H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} +H_{2}\uparrow}$
(2)沸点;$\ce{C_{3}H_{8} +5O_{2}\xlongequal{点燃} 3CO_{2} +4H_{2}O}$
(3)水;清洁;丰富;制取成本高,贮存、运输困难;$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电} 2H_{2}\uparrow +O_{2}\uparrow}$;$\ce{Zn +H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} +H_{2}\uparrow}$
解析
【分析】
本题围绕化石燃料的综合利用及氢能源的相关知识展开,需回忆课本中煤的干馏原理、煤气的成分与燃烧反应、石油分馏的原理,以及氢能源的优点、推广限制因素和相关化学方程式的书写方法。解题时需逐一对应每个小问的知识点,准确填写相关内容并正确书写化学方程式,注意方程式的配平、反应条件和气体符号。
【解析】
(1)煤的综合利用通过隔绝空气加强热(干馏)实现,可得到焦炭、煤焦油、煤气等;煤气是一氧化碳、氢气、甲烷组成的混合气体,其燃烧的化学方程式分别为$\ce{2CO +O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2}}$、$\ce{2H_{2} +O_{2}\xlongequal{点燃} 2H_{2}O}$、$\ce{CH_{4} +2O_{2}\xlongequal{点燃} CO_{2} +2H_{2}O}$。
(2)石油炼制时利用各成分沸点不同进行分离(分馏);丙烷燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为$\ce{C_{3}H_{8} +5O_{2}\xlongequal{点燃} 3CO_{2} +4H_{2}O}$。
(3)氢能源燃烧产物是水,无污染,是清洁燃料;资源丰富;未广泛应用是因为制取成本高,贮存、运输困难;电解水的化学方程式为$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电} 2H_{2}\uparrow +O_{2}\uparrow}$;锌和稀硫酸制取氢气的化学方程式为$\ce{Zn +H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} +H_{2}\uparrow}$。
【答案】
(1)隔绝空气加强热;一氧化碳、氢气、甲烷(或CO、H₂、CH₄);$\ce{2CO +O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2}}$、$\ce{2H_{2} +O_{2}\xlongequal{点燃} 2H_{2}O}$、$\ce{CH_{4} +2O_{2}\xlongequal{点燃} CO_{2} +2H_{2}O}$
(2)沸点;$\ce{C_{3}H_{8} +5O_{2}\xlongequal{点燃} 3CO_{2} +4H_{2}O}$
(3)水;清洁;丰富;制取成本高,贮存、运输困难;$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电} 2H_{2}\uparrow +O_{2}\uparrow}$;$\ce{Zn +H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} +H_{2}\uparrow}$
【知识点】
化石燃料的利用、化学方程式书写、氢能源
【点评】
本题考查化石燃料的综合利用及氢能源的基础知识,属于识记类题目,重点考查对课本核心知识点的记忆和化学方程式的规范书写,整体难度较低。
【难度系数】
0.3
本题围绕化石燃料的综合利用及氢能源的相关知识展开,需回忆课本中煤的干馏原理、煤气的成分与燃烧反应、石油分馏的原理,以及氢能源的优点、推广限制因素和相关化学方程式的书写方法。解题时需逐一对应每个小问的知识点,准确填写相关内容并正确书写化学方程式,注意方程式的配平、反应条件和气体符号。
【解析】
(1)煤的综合利用通过隔绝空气加强热(干馏)实现,可得到焦炭、煤焦油、煤气等;煤气是一氧化碳、氢气、甲烷组成的混合气体,其燃烧的化学方程式分别为$\ce{2CO +O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2}}$、$\ce{2H_{2} +O_{2}\xlongequal{点燃} 2H_{2}O}$、$\ce{CH_{4} +2O_{2}\xlongequal{点燃} CO_{2} +2H_{2}O}$。
(2)石油炼制时利用各成分沸点不同进行分离(分馏);丙烷燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为$\ce{C_{3}H_{8} +5O_{2}\xlongequal{点燃} 3CO_{2} +4H_{2}O}$。
(3)氢能源燃烧产物是水,无污染,是清洁燃料;资源丰富;未广泛应用是因为制取成本高,贮存、运输困难;电解水的化学方程式为$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电} 2H_{2}\uparrow +O_{2}\uparrow}$;锌和稀硫酸制取氢气的化学方程式为$\ce{Zn +H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} +H_{2}\uparrow}$。
【答案】
(1)隔绝空气加强热;一氧化碳、氢气、甲烷(或CO、H₂、CH₄);$\ce{2CO +O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2}}$、$\ce{2H_{2} +O_{2}\xlongequal{点燃} 2H_{2}O}$、$\ce{CH_{4} +2O_{2}\xlongequal{点燃} CO_{2} +2H_{2}O}$
(2)沸点;$\ce{C_{3}H_{8} +5O_{2}\xlongequal{点燃} 3CO_{2} +4H_{2}O}$
(3)水;清洁;丰富;制取成本高,贮存、运输困难;$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电} 2H_{2}\uparrow +O_{2}\uparrow}$;$\ce{Zn +H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} +H_{2}\uparrow}$
【知识点】
化石燃料的利用、化学方程式书写、氢能源
【点评】
本题考查化石燃料的综合利用及氢能源的基础知识,属于识记类题目,重点考查对课本核心知识点的记忆和化学方程式的规范书写,整体难度较低。
【难度系数】
0.3
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