化学 3.2 家用燃料的更新
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家用燃料的更新(建议历时:45分钟)[学业达标]1.随着社会的进展,环境问题已经引发人们的关注。
从环保的角度看,下列燃料中最理想的是( ) A.液化石油气B.蜂窝煤C.沼气D.氢气【解析】氢气燃烧产物是水,氢气是清洁能源。
【答案】D2.下列方法不.符合节能减排的是( )A.大力进展火力发电,解决广东电力紧张问题B.在屋顶安装太阳能热水器为居民提供生活用热水C.用石灰对燃烧后形成的烟气脱硫,并回收石膏D.用杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气,作家庭燃气【解析】大力进展火力发电,会大量增加燃煤消耗,加重环境污染。
【答案】A3.下列能源资源中,不属于化石燃料的是( )A.石油B.地热C.煤炭D.天然气【解析】煤、石油和天然气属于化石燃料。
【答案】B4.能证明煤的要紧成份不是碳单质的事实是( )A.煤的燃烧B.煤的干馏C.煤的气化D.制煤水浆【解析】煤是由无机物和有机物组成的混合物,煤干馏是在隔间空气的条件下增强热,能够取得焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气,这些物质中的元素只能来自煤本身,即煤中至少含有C、N、H元素。
【答案】B5.城市中许多家庭利用的罐装“煤气”,事实上是液化石油气,以下有关液化石油气的叙述不正确的是( )A .液化石油气是一种混合物,其要紧成份是丙烷、丁烷B .液化石油气用完后,瓶内往往会残留一些液体,其成份是水C .液化石油气可用作燃料D .液化石油气燃烧需大量氧气【解析】 液化石油气的要紧成份是丙烷和丁烷,还含有少量的丙烯和丁烯,它是一种利用方便的燃料,由“C 3H 8+5O 2――→点燃3CO 2+4H 2O,2C 4H 10+13O 2――→点燃8CO 2+10H 2O”知,液化石油气燃烧需要大量的空气,液化石油气残留液是未挥发的烃类物质,而不是水。
【答案】 B6.关于煤的叙述中,不正确的是( )A .煤是工业上取得芳香烃的重要来源B .煤通过干馏可取得焦炭、煤焦油等C .煤是由多种有机物和无机物组成的复杂的混合物D .煤是工业上取得轻质液体燃料的要紧来源【解析】 工业上取得轻质液体燃料(如汽油、煤油)的要紧来源是石油。
主题 3课题2家用燃料的更新教课目的1.认识化石燃料综合利用的意义2.认识煤的气化原里及门路3.认识液化石油气、天然气、沼气的成分及反响原理4.明确焚烧化石燃料对环境可能造成的污染与治理门路教课要点1.认识煤的气化原里及门路2.认识液化石油气、天然气、沼气的成分及反响原理教课过程联想. 怀疑1、你知道我们此刻家中主要使用的有哪些燃料?2、剖析这些燃料的主要优弊端。
一、历史悠长的燃料 ---- 煤煤的化学构成是由有机物和无机物构成的复杂的混淆物。
主要含碳元素,还含有少许的硫、磷、氢、氮、氧、硅、铝、钙、铁等元素。
焚烧产生大批的烟尘、产生大批有害气体污染环境煤的分类:无烟煤、烟煤、褐煤。
思虑:煤油存在哪些长处和弊端?长处:资源丰富,储存量大。
烟尘和灰渣比柴草少弊端:产生灰渣和烟尘产生 SO2、CO2、CO、NOx等有害气体1 / 41.煤球和蜂窝煤沟通商讨<1)煤焚烧后都能产生哪些污染物?用什么方法能够减少污染物的排放?<2)在使用以前,对煤进行办理如将煤质成煤水浆,能够有效地减罕有害气体的产生。
你还可以想出其余的办理方法吗?YRqRwxQ7iZ <3)气体燃料更简单净化,而且焚烧时页不会产生粉尘污染。
你以为有可能将煤转变气体燃料吗?2.以煤为原料制成气体燃料煤的气化的定义?经过必定的方法使固体的煤变为气体——煤气的过程。
①发生炉煤气②水煤气(生成水煤气>③干馏煤气二、使用方便的燃料 ------液化石油气主要成分:丙烷、丁烷<含有少许丙烯、丁烯)安全使用:风量、不得烘烤、残留物办理液化石油气焚烧的化学方程式:C3H8 + 5O 2 = 3CO2 + 4H 2O2C 4 H10 + 13O2 = 8CO2 + 10H 2O YRqRwxQ7iZ 思虑:气体燃料的优弊端长处:①干净,焚烧不会产生粉尘污染②热效率高,价钱便宜。
2 / 4③使用方便弊端:①易燃、易爆,简单产生安全事故②发生炉煤气、水煤气、干馏煤气,易惹起人体中毒三、干净燃料—天然气和沼气①天然气主要成分:甲烷燃烧的化学方程式:西气东输工程起点:新疆塔里木起点:新疆塔里木全长:4000公里②沼气主要成分:甲烷 <还含有少许CO2、H2、N2、H2S、CO、H2O等)沼气的生产原料:人畜粪便、动植物遗体、工农业有机物废渣、废液。
3.2家用燃料的更新一、单选题(共10题;共20分)1.下列有关物质的叙述正确的是()A. 沼气和天然气气都是可再生的能源B. 盐酸和醋酸既是化合物又是酸C. 冰和干冰即是纯净物又是化合物D. 豆浆、牛奶和油脂都属于胶体2.为了解决目前存在的世界性能源危机,新的替代能源主要包括()①核能②柴草③焦碳④太阳能⑤氢能⑥液化石油气⑦水煤气⑧天然气.A. ②③⑥⑦B. ①④⑤C. ③⑥⑦⑧D. ①②④3.将秸秆、粪便等转化为沼气,既可获得清洁能源又可改善环境质量.沼气的主要成分是()A. COB. CH4C. H2D. H2S4.天然气燃烧过程中的能量转化方式为()A. 热能转化为化学能B. 化学能转化为电能C. 化学能转化为热能D. 化学能转化为机械能5.下列化学反应与能量的相关叙述正确的是()A. 太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等属于新能源B. 根据能量守恒定律,生成物总能量一定等于反应物总能量C. 放热反应在常温下一定很容易发生D. 吸热反应在常温下一定不能发生6.工业生产和日常生活中,如何减少二氧化碳排放已成为全世界关注的热点,低碳经济和低碳生活成为热门话题.以下做法与低碳要求不相适应的是()A. 提倡骑自行车、乘公交车出行 B. 多挖煤,多发电,加快经济发展C. 利用特殊材料建屋顶、墙面,充分利用太阳光照明D. 尽量不使用一次性竹、木筷子7.能源可分为一级能源和二级能源,自然界中以现成形式提供的能源称一级能源,需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源.据此判断,下列叙述正确的是()A. 天然气是二级能源B. 石油是二级能源 C. 电能是一级能源 D. 水力是一级能源8.近年来,我国许多城市禁止汽车使用含铅汽油,其主要原因是()A. 提高汽油燃烧效率B. 降低汽油成本 C. 避免铅污染大气 D. 铅资源短缺9.绿色能源是指使用不会对环境造成污染的能源.下列属于绿色能源的是()①太阳能②风能③潮汐能④煤⑤天然气⑥石油.A. ①②③B. ③④C. ④D. ①②⑥10.已知化学反应A+B=C+D是放热反应,对该反应的说法正确的是()A. A的能量一定高于C的能量B. B的能量一定高于D的能量C. 反应物A与B的总能量一定低于生成物C与D的总能量D. 反应物A与B的总能量一定高于生成物C与D的总能量二、填空题(共3题;共14分)11.家庭中生炉子取暖采取的做法是:打开炉门,挑开窝头盖.请说明燃料充分燃烧需满足的条件是________ ;但当我们看到炉子中的煤还剩很小一部分发红时,如果采取上述做法,炉子很快就熄灭了,其原因是________12.氢能被视作连接化石能源和可再生能源的重要桥梁.(1)水制取H2的常见原料,下列有关水的说法正确的是________a.水分子是一种极性分子b.H2O分子中有2个由s轨道与sp3杂化轨道形成的σ键c.水分子空间结构呈V型d.CuSO4•5H2O晶体中所有水分子都是配体(2)氢的规模化制备是氢能应用的基础.在光化学电池中,以紫外线照钛酸锶电极时,可分解水制取H2同时获得O2.已知钛酸锶晶胞结构如图所示,则钛酸锶的化学式为________(3)氢的规模化储运是氢能应用的关键.①准晶体Ti38Zr45Ni17的储氢量较高,是一种非常有前途的储氢材料.该材料中,镍原子在基态时核外电子排布式为________②氨硼烷化合物(NH3BH3)是最近密切关注的一种新型化学氢化物储氢材料.请画出含有配位键(用“→”表示)的氨硼烷的结构式________ ;与氨硼烷互为等电子体的有机小分子是________ ;(写结构简式).③甲酸盐/碳酸盐可用于常温储氢,其原理是:甲酸盐在钌催化下会释放出氢气,产生的CO2被碳酸盐捕捉转变碳酸氢盐,碳酸盐又能催化转化为甲酸盐.已知HCO3﹣在水溶液中可通过氢键成为二聚体(八元环结构),试画出双聚体结构________13.2006年我国政府工作报告提出了建设节约型社会的四项措施:A.原料的综合利用 B.开发新能源 C.降低能源消耗 D.废物回收利用下列项目分别落实了哪项措施,请将该项措施的序号填入括号内:(1)研制开发耗电量少的节能灯________(2)在海水淡化厂,提取多种物质________(3)垃圾分类回收和建立垃圾发电站________(4)回收废旧电池,进行再利用________(5)种植油料作物,开发生物柴油________(6)提高火电厂原煤的利用率________ .三、综合题(共3题;共30分)14.山西是我国重要的能源、化工基地,也是卫星发射基地.请回答下列问题.(1)目前我省居民使用的主要能源有①煤②石油③风能④天然气⑤电能等,其中属于可再生能源的是________(填序号),请再举出我省居民生活中的一种可再生能源________.(2)天然气不仅可以用来直接燃烧提供能量,还是重要的化工原料.天然气的主要成分是________,它可以与水在高温条件下反应制得水煤气(CO和H2),反应的化学方程式是________,此时得到的水煤气中CO和 H2的质量比是________.(3)火箭可将卫星送入太空.火箭推进器中的强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂混合时,发生反应N2H4+2X═N2+4H2O,瞬间产生大量气体,推动火箭前进.由此判断X的化学式是________,该反应为放热反应,反应物的总能量________生成物总能量(填“高于”、“低于”或“等于”).15.2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示.已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的△H=﹣99kJ•mol﹣1.请回答下列问题:(1)图中A、C分别表示________、________,E的大小对该反应的反应热有无影响?________.该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点升高还是降低?________,理由是________;(2)图中△H=________kJ•mol﹣1;(3)V2O5的催化循环机理可能为:V2O5氧化SO2时,自身被还原为四价钒化合物;四价钒化合物再被氧气氧化.写出该催化循环机理的化学方程式________;(4)如果反应速率υ(SO2)为0.05mol•L﹣1•min﹣1,则υ(O2)=________mol•L﹣1•min﹣1、υ(SO3)=________mol•L﹣1•min﹣1;(5)已知单质硫的燃烧热为296kJ•mol﹣1,计算由S(s)生成3molSO3(g)的△H(要求计算过程).16.根据要求填空:(1)我国西周年代写成的算卦占卜的书《周易》中,在谈到一些自然界发生的现象时说:“象曰:‘泽中有火’”试用化学方程式表示出泽中有火的化学反应________.西气东输是我国油气管道建设史上距离最长的输气管道,总长3900公里,设计年输气量120亿立方米.这里说的气就是天然气,天然气的主要成分是________(填名称),试分析使用天然气的优点________.(2)现在用户用的液化气有两种,一种是天然气,另一种是液化石油气,其主要成分为丙烷、丙烯、丁烷、丁烯,同时含有少量戊烷、戊烯,通过燃烧的化学方程式分析如果用户从天然气改为液化石油气应________(“增大”或“减小”)空气进口.(3)有一位同学想通过化学实验来验证一下甲烷的组成,设计了如图方案,通过________(填现象)说明甲烷中含有氢元素;通过________(填现象)说明甲烷中含有碳元素;通过以上实验________(“能”或“不能”)准确的说明甲烷的元素组成.若不能,________元素无法判断,要进一步判断需要下列哪些数据:________.①甲烷的质量②无水硫酸铜的增重③澄清石灰水的增重④甲烷的体积.答案解析部分一、单选题1.【答案】C【解析】【解答】A、沼气是由植物发酵制得的,属于可再生资源,天然气属于化石燃料,是不可再生能源,故A错误;B、盐酸是混合物不属于化合物,醋酸既是化合物又是酸,故B错误;C、冰是H2O的晶体,干冰是CO2的晶体,二者都即是纯净物又是化合物,故C正确;D、油脂属于混合物,不是胶体,但豆浆和牛奶属于胶体,故D错误;故选C.【分析】A、天然气属于化石燃料,是不可再生能源;B、盐酸是混合物;C、冰是H2O的晶体,干冰是CO2的晶体;D、油脂属于混合物,不是胶体.2.【答案】B【解析】【解答】解:新能源是正在研究开发和利用的能源,有太阳能、风能、核能、地热能、潮汐能等,新能源的共同特点是可再生和清洁①核能④太阳能⑤氢能都是可再生能源和清洁能源,是新能源;②柴草③焦炭⑥液化气⑦水煤气⑧天然气是不可再生能源是常规能源,故选B.【分析】根据新能源的含义判断,所谓新能源是区别传统能源而言,传统能源主要是三大化石燃烧,即煤、石油、天然气,另外还包括它们的再加工能源.新能源是指无污染、可以持续利用的能源,包括太阳能、风能、核能、地热能、潮汐能等,根据新能源的定义进行区分判断.3.【答案】B【解析】【解答】解:将作物秸杆、垃圾、粪便等“废物”在隔绝空气的条件下发酵产生可燃性气体沼气,沼气的主要成分是CH4,故选:B.【分析】将作物秸杆、垃圾、粪便等“废物”在隔绝空气的条件下发酵产生可燃性气体沼气,沼气的化学成分是CH4,据此解题.4.【答案】C【解析】【解答】解:天然气燃烧过程中,甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水蒸气,甲烷与氧气断键吸收的能量小于二氧化碳和水蒸气成键放出的能量,属于放热反应,即化学能转化成热能,故C正确;故选C.【分析】天然气燃烧过程中,甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水蒸气属于放热反应,即化学能转化成热能.5.【答案】A【解析】【解答】解:A.煤、石油、天然气是化石燃料,太阳能、核能、地热能、海洋能、风能、氢能、生物质能等都是可再生、无污染的新能源,故A正确; B.化学反应过程中一定伴随能量的变化,反应物总能量与生成物总能量一定不相等,反应中伴有声能、光能等,当反应物的能量高于生成物总能量时,反应是放热反应,反之吸热,故B错误;C.化学反应一定伴随着能量的变化,当反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量的反应为放热反应,反之为吸热反应,反应能否在常温下进行,与是否放热无关,如铝热反应为放热反应,但在高温下进行,故C错误;D.氢氧化钡晶体与氯化铵的反应在常温下就可进行,为吸热反应,故D错误;故选A.【分析】A.煤、石油、天然气是化石燃料,太阳能、核能、地热能、海洋能、风能、氢能、生物质能等都是新能源;B.化学反应过程中一定伴随能量的变化,反应物总能量与生成物总能量一定不相等,反应放热还是吸热决定于反应物和生成物能量高低;C.放热反应在常温下不一定很容易发生,如物质的燃烧以及铝热反应等;D.当反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量的反应为吸热反应,与是否常温无关.6.【答案】B【解析】【解答】A.提倡骑自行车、乘公交车出行,能减少交通工具的使用,从而减少二氧化碳的排放,故A错误;B.发展以煤炭为原料的火力发电,能产生大量的二氧化碳气体,故B正确;C.利用特殊材料建屋顶、墙面,充分利用太阳光照明,能减少二氧化碳的排放,故C错误;D.尽量不使用一次性竹、木筷子,可以减少森林的砍伐,树木可以通过光合作用吸收更多的二氧化碳,故D错误.故选B.【分析】根据题意:“低碳生活”是指减少能源、节约资源,从而减少二氧化碳排放的生活方式;可以从节电、节能和回收等环节来改变生活细节,据此进行分析判断即可.7.【答案】D【解析】【解答】解:A、天然气是矿物燃料,是经人工开采、加工后获得的,为一级能源,故A错误;B、石油是自然界中人工开采获得的,为一级能源,故B错误;C、电能是通过物质燃烧放热转化成的,或是由风能、水能、核能等转化来的,为二级能源,故C错误;D、水能是自然界中以现成形式提供的能源,为一级能源,故D正确;故选D.【分析】根据能源的分类知识判断,自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源,需要依靠他能源的能量间接制取的能源称为二级能源.8.【答案】C【解析】【解答】铅是一种极毒的物质,是﹣种慢性中毒的元素,因为它能置换骨中的钙,储存在骨中而不显任何坏影响,人不会注意到它,一旦它开始溶在血液中,中毒已经很深了.铅中毒会导致死胎、流产、不育和弱智儿.现在的食品和日常生活用品对含铅量有明确的规定,尤其是儿童用品,如儿童玩具的表面油漆绝对不能用含铅量大的普通油漆,必须用特殊的无铅油漆.人们在生活中尽量少接触铅及含铅物品.汽油中的铅来自于汽油添加剂﹣﹣四乙基铅,它可以提高汽油的抗暴震性,提高汽油标号,但也污染了环境.所以,为了避免铅污染大气,我国许多城市禁止汽车使用含铅汽油.故选:C【分析】汽油中加入含铅的化合物可以防爆,但是在燃烧的过程中生成的铅的化合物会污染环境.9.【答案】A【解析】【解答】煤、汽油燃烧都会产生一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫等空气污染物,不属于“绿色能源”,天然气燃烧会产生CO和CO2,加剧温室效应,故也不是绿色能源,而太阳能、风能、潮汐能不会造成污染,属于“绿色能源”.故选A.【分析】根据绿色能源的含义可知,绿色能源不会产生或残留对环境造成污染的物质.10.【答案】D【解析】【解答】解:A.A和B的总能量一定高于C和D的总能量,A的能量不一定高于C,故A错误; B.A 和B的总能量一定高于C和D的总能量,B的能量不一定高于D,故B错误;C.化学反应A+B=C+D是放热反应,A和B的总能量一定高于C和D的总能量,故C错误;D.化学反应A+B=C+D是放热反应,A和B的总能量一定高于C和D的总能量,故D正确.故选D.【分析】反应物的总能量大于生成物的总能量则为放热反应,反之为吸热反应,根据反应物和生成物能量的相对大小来确定化学反应的吸放热情况.二、填空题11.【答案】有充足的氧气;空气过量,很快带走反应放出的热量【解析】【解答】打开炉门,增大氧气的量;空气过量,很快带走反应放出的热量,达不到反应的温度,炉子熄灭,故答案为:有充足的氧气;空气过量,很快带走反应放出的热量.【分析】打开炉门,增大氧气的量;空气过量,很快带走反应放出的热量.12.【答案】abc;SrTiO3;1s22s22p63s23p63d84s2;;CH3CH3;【解析】【解答】(1)a.H2O中H、O元素形成的极性键,但结构不对称,属于极性分子,故a正确;b.H2O分子中2个氢原子的2个由s轨道与氧原子的sp3杂化轨道形成σ键,故b正确;c.水分子空间结构呈V型,故c正确;d.CuSO4•5H2O加热到113℃时,只失去4分子水.只有加热到258℃以上,才能脱去最后一分子水.由此可见,4个水分子是作为配体配位在铜离子上的,故d错误;故选:abc;(2)该晶胞中Ti原子个数为1,O原子个数6×=3,Sr原子的个数为8×=1,所以化学式为SrTiO3,故答案为:SrTiO3;(3)①镍是28号元素,核外有28个电子,基态Ni原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,故答案为:1s22s22p63s23p63d84s2,②氮原子提供一对共用电子对给硼原子形成配位键,氨硼烷的结构式为,故答案为:等电子体具有相同的电子数目和原子数目,与氨硼烷互为等电子体的有机小分子是CH3CH3,故答案为:CH3CH3;③由碳酸氢根离子的结构以及氧原子的电负性大,能与氢原子形成氢键,可得HCO3﹣在水溶液中可通过氢键成为二聚体(八元环结构)为:故答案为:【分析】(1)a.H2O中H、O元素形成的极性键,但结构不对称,属于极性分子;b.H2O分子中2个氢原子的2个由s轨道与氧原子的sp3杂化轨道形成σ键;c.水分子空间结构呈V型d.CuSO4•5H2O加热到113℃时,只失去4分子水.只有加热到258℃以上,才能脱去最后一分子水.由此可见,4个水分子是作为配体配位在铜离子上的.(2)利用均摊法计算该晶胞中含有的原子个数,从而确定其化学式;(3)①基态电子排布遵循能量最低原理、保里不相容原理和洪特规则,以此解答该题;②根据氮原子提供一对共用电子对给硼原子形成配位键;根据等电子体具有相同的电子数目和原子数目来分析;③根据碳酸氢根离子的结构以及氧原子的电负性大,能与氢原子形成氢键;13.【答案】C;A;D;D;B;C【解析】【解答】(1)研制开发耗电量少的LED灯,可节约电能,间接减少低能源消耗.(2)海水淡化的主要产品是淡水,在海水淡化厂,得到淡水的同时再提取多种物质,属于原料的综合利用.(3)垃圾分类回收和建立垃圾发电站,属于废物回收利用.(4)回收“三圈牌”电池,进行再利用,不但节约资源,而且环保,属于废物回收利用.(5)生物柴油是非传统能源,开发生物柴油,属于开发新能源.(6)提高嵩屿火电厂原煤的利用率,节能环保,可以直接低能源消耗.故答案为:(1)C;(2)A;(3)D;(4)D;(5)B;(6)C.【分析】(1)从节能角度考虑.(2)从海水的综合利用角度考虑.(3)从废物有回收利用角度考虑.(4)从废物的回收利用角度考虑.(5)从新能源开发角度考虑.(6)从节能环保的角度考虑.三、综合题14.【答案】(1)③⑤;太阳能(2)CH4;CH4+H2O CO+3H2;14:3(3)H2O2;高于【解析】【解答】解:(1)①煤、②石油、④天然气、都属于化石燃料,不能短时期内从自然界得到补充,属于不可再生能源;③风能从自然界里源源不断的得到补充,属于可再生能源;⑤电能不能短时期内从自然界得到补充,属于不可再生能源;我省居民生活中的一种可再生能源为太阳能,取之不尽,用之不竭,故答案为:③⑤;太阳能;(2)天然气的主要成分是甲烷,甲烷和水反应生成一氧化碳和氢气,反应的方程式为:CH4+H2O CO+3H2,一氧化碳和氢气的物质的量之比为1:3,质量比为:1×28:3×2=14:3,故答案为:CH4;CH4+H2O CO+3H2;3;(3)由N2H4+2X═N2+4H2O,化学反应遵循质量守恒定律,则反应前后的元素相同,原子个数相等,反应中只有氮原子个数前后相等,反应后有氧元素,则反应前X中含有氧元素,反应后共8个氢原子,则2个X中有4个氢原子,反应后共4个氧原子,则2个X中有4个氧原子,又X的化学计量数为2,故X的化学式为H2O2,放热反应为反应物的总能量高于生成物的总能量,故答案为:H2O2;高于.【分析】(1)从能源是否可再利用的角度可把能源分为可再生能源和不可再生能源.人类开发利用后,在现阶段不可能再生的能源,属于不可再生能源;指在自然界中可以不断再生、连续利用的能源,属于可再生能源;(2)天然气的主要成分是甲烷;甲烷与水在高温条件下反应制得水煤气(CO和H2),根据原子守恒书写方程式,根据方程式计算得到的水煤气中 CO和 H2的质量比;(3)依据N2H4+2X═N2+4H2O,利用化学反应前后原子的种类与数目保持不变来确定X的化学式,放热反应为反应物的总能量高于生成物的总能量.15.【答案】(1)反应物能量;生成物能量;无;降低;因为催化剂改变了反应的历程使活化能E降低(2)﹣198(3)SO2+V2O5=SO3+2VO2 4VO2+O2=2V2O5(4)0.025;0.05(5)解:单质硫的燃烧热为296kJ•mol﹣1,热化学方程式为:①S(s)+O2(g)=SO2(g)△H1=﹣296 KJ•mol﹣1,已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的△H=﹣99kJ•mol﹣1.热化学方程式为:②SO2(g)+1/2O2(g)⇌SO3(g)△H2=﹣99 KJ•mol﹣1 ;依据盖斯定律,②+①得到:③S(s)+O2(g)=SO3(g)△H=(△H1+△H2)KJ/mol;计算由S(s)生成3molSO3(g)③×3得到:3 S(s)+9/2O2(g)=3SO3(g)△H=3(△H1+△H2)=﹣1185 KJ•mol﹣1,故△H =1185 KJ•mol﹣1.【解析】【解答】解:(1)因图中A、C分别表示反应物总能量、生成物总能量,B为活化能,反应热可表示为A、C活化能的大小之差,活化能的大小与反应热无关,催化剂改变反应速率通过参与反应过程,降低活化能实现,故答案为:反应物总能量;生成物总能量;无;降低;因为催化剂改变了反应的历程使活化能E降低;(2)因1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的△H=﹣99kJ•mol﹣1,图象中的能量变化是反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)反应过程的能量变化;所以2molSO2(g)氧化为2molSO3的△H=﹣198kJ•mol﹣1,则2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H=﹣198KJ•mol﹣1,故答案为:﹣198;(3)V2O5的催化循环机理可能为:V2O5氧化SO2时,自身被还原为四价钒化合物反应的化学方程式为:SO2+V2O5=SO3+2VO2;四价钒化合物再被氧气氧化,依据化合价变化和氧化还原反应分析得到反应的化学方程式为:4VO2+O2=2V2O5,故答案为:SO2+V2O5=SO3+2VO2 4VO2+O2=2V2O5;(4)反应的化学方程式为:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),反应速率之比等于系数之比,v(SO2):v(O2):v(SO3)=2:1:2,反应速率υ(SO2)为0.05mol•L﹣1•min﹣1,依据比例计算得到v(O2)=0.025mol/L•min;v(SO3)=0.05mol•L﹣1•min﹣1,故答案为:0.025;0.05;(5)单质硫的燃烧热为296kJ•mol﹣1,热化学方程式为:①S(s)+O2(g)=SO2(g)△H1=﹣296 KJ•mol﹣1,已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的△H=﹣99kJ•mol﹣1.热化学方程式为:②SO2(g)+1/2O2(g)⇌SO3(g)△H2=﹣99 KJ•mol﹣1 ;依据盖斯定律,②+①得到:③S(s)+O2(g)=SO3(g)△H=(△H1+△H2)KJ/mol;计算由S(s)生成3molSO3(g)③×3得到:3 S(s)+9/2O2(g)=3SO3(g)△H=3(△H1+△H2)=﹣1185 KJ•mol﹣1,故答案为:﹣1185 KJ•mol﹣1.【分析】(1)A、C分别表示反应物总能量的生成物总能量,B为活化能,活化能的大小与反应热无关;催化剂改变反应速率通过参与反应过程,降低活化能实现;(2)根据参加反应SO2的物质的量之比等于对应的△H之比;(3)依据催化剂的循环机理分析反应物和生成物结合原子守恒书写化学方程式;(4)依据化学反应速率之比等于系数之比计算得到5;(5)依据燃烧热的概念和热化学方程式,结合盖斯定律计算得到.16.【答案】(1)CH4+2O2CO2+2H2O;甲烷;清洁无污染(2)增大(3)无水硫酸铜变蓝色;澄清石灰水中变浑浊;不能;氧;①②③【解析】【解答】解:(1)“泽中有火”的原因是沼泽地能产生沼气,而沼气的主要成分为甲烷,燃烧的化学方程式为:CH4+2O2CO2+2H2O;天然气的主要成分为甲烷;甲烷燃烧生成二氧化碳和水,环保无污染,故答案为:CH4+2O2CO2+2H2O;甲烷;清洁无污染;(2)由天然气的主要成分为CH4,液化石油气的主要成分为C3H8,燃烧的化学方程式为CH4+2O2→CO2+2H2O;C3H8+5O2→3CO2+4H2O.显然相同体积的C3H8、CH4, C3H8消耗的氧气多,如果用户从天然气改为液化石油气,应需要增大空气的进入量,故答案为:增大;(3)如果甲烷中含有H元素,则会燃烧生成水,从而能使无水硫酸铜变蓝色;如果甲烷中含有碳元素,则会燃烧生成二氧化碳,从而能使澄清石灰水变浑浊;通过产物,只能说明甲烷中是否含有C、H元素,但不能说明O元素的是否存在,故应根据甲烷的质量和其中含有的C、H元素质量和之间的大小关系来确认有无氧元素的存在,故所需的数据为①②③.故答案为:无水硫酸铜变蓝色;澄清石灰水中变浑浊;不能;氧;①②③.【分析】(1)“泽中有火”的原因是沼泽地能产生沼气;天然气的主要成分为甲烷;甲烷燃烧无污染;(2)根据已知的反应方程式,来分析相同体积的液化石油气、天然气消耗的氧气的多少,消耗氧气多时需要增大空气的进入量,消耗氧气少的则应减小空气的进入量;(3)如果甲烷中含有H元素,则会燃烧生成水;如果甲烷中含有碳元素,则会燃烧生成二氧化碳;通过产物,只能说明甲烷中是否含有C、H元素,不能说明O元素的是否存在,故应根据甲烷的质量和其中含有的C、H元素质量和之间的大小关系来确认有无氧元素的存在.精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。
课题2 家用燃料的更新1.了解固体煤燃烧时产生的有害气体及废渣对环境的影响。
(重点) 2.了解煤的气化以及各种煤气的化学成分和燃烧时发生的化学反应。
(难点) 3.了解液化石油气、天然气、沼气的主要化学成分及燃烧时发生的反应。
(重点)2.煤的分类3.煤的应用(1)以煤做家用燃料,一般是烧煤球或蜂窝煤,其主要成分有煤粉、黏土和水。
(2)煤是人们在生产中使用的主要固体燃料,目前煤在我国仍为第一能源,约占能源总消耗量的34,主要用于火力发电厂、钢铁冶炼厂、煤气厂、炼焦厂等。
4.以煤为燃料产生的危害及防治 (1)产生大量的固体垃圾。
(2)产生大量的CO 2、烟尘以及SO 2、CO 、氮氧化物等有害气体,对环境造成严重污染,燃烧含硫量高的煤,不仅容易引发呼吸系统疾病,还会形成酸雨污染环境。
(3)防治与改进:使用之前,对煤进行处理,如煤制成煤水浆或向煤中加入石灰石等方法。
5.以煤为原料制成的气体燃料(1)煤的气化定义:通过一定的方法使固体的煤变成气体——煤气的过程。
(2)作用:将煤气化后,其热效率提高,并消除了固体垃圾和烟尘的污染。
(3)将煤气化,可以制成发生炉煤气、水煤气、干馏煤气等。
①发生炉煤气产生的反应方程式2C +O 2=====点燃2CO 。
②水煤气产生的化学方程式C +H 2O(g)=====高温CO +H 2。
③煤的干馏:把煤隔绝空气加强热使其分解的过程。
干馏煤气是煤干馏的产物之一,也叫焦炉气,其成分有H 2、CH 4、C 2H 4、CO 等。
1.煤和碳有何区别?【提示】 (1)碳是单质,煤是混合物;(2)碳燃烧的最终产物只有CO 2,煤燃烧的最终产物除CO 2外,还有SO 2、NO x 。
成分:丙烷、丁烷,还有少量的丙烯、丁烯。
2.液化石油气主要成分燃烧的化学方程式:C 3H 8+5O 2――→点燃3CO 2+4H 2O 、2C 4H 10+13O 2――→点燃8CO 2+10H 2O 。
主题3 合理利用化学能源课题2 家用燃料的更新1.某种混合气体可能是:①发生炉煤气,②水煤气,③沼气,④焦炉气(主要成分是H2和CH4,并混有少量的CO、CO2、C2H4、N2等)。
已知它具有以下性质:通过盛有溴水的洗气瓶可使溴水退色;再通过加热的氧化铜,黑色固体变成红色;再通过无水硫酸铜,白色粉末变成蓝色;再通过澄清石灰水,变浑浊;最后剩余的气体仍能在空气中燃烧,且火焰呈淡蓝色,产生的气体经冷却有水滴产生,并还能使澄清石灰水变浑浊,则该气体是( ) A.①B.②C.③D.④解析:发生炉煤气的主要成分是CO、N2;焦炉气的主要成分是H2、CO、CH4、C2H4等;沼气的主要成分是CH4;水煤气的主要成分是CO、H2。
结合题目中有关变化现象,可知应为焦炉气。
答案:D2.目前,排放到大气中的气体污染物主要有SO2、NO2、CO等,它们主要来自矿物燃料的燃烧和工业废气。
今有:①可燃冰;②氢能;③风能;④太阳能;⑤煤;⑥天然气;⑦石油等能源,在通常情况下使用上述能源,一般不会造成空气污染的一组是( ) A.①②③④⑤B.②③④⑥⑦C.①③④⑤⑥D.①②③④⑥解析:可燃冰、天然气的主要成分为甲烷,是一种清洁能源;氢能、风能、太阳能是一种污染小、来源广泛的能源;煤、石油燃烧会造成污染,故选D。
答案:D3.沼气的生产是构建生态农业的一个典型范例,其产物沼气除了可以用来点火做饭、发电及做汽车、拖拉机的燃料外,池中的残渣还可以用来做( )A.化工原料B.有机肥料C.固体燃料D.无用废渣解析:将人畜粪便、农作物秸秆等有机废料投进沼气池中可以产生沼气,沼气池中的残渣经过发酵沤制,可以成为很好的有机肥料。
答案:B4.近年来,广州市的大部分公交车及部分出租车已采用LPG(液化石油气)作为汽车的燃料,其主要目的在于( )A.防止石油短缺B.降低成本C.减少对大气的污染D.加大发动机的动力解析:液化石油气的成分中含碳量低于汽油、柴油等燃料油,容易完全燃烧而降低产生一氧化碳的可能性。