Question

11．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．，它們都屬于混合物（填“純凈物”或“混合物”），其中氣體燃料的主要成分是（填化學式）CH₄，其燃燒的化學方程式是CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．
（2）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(shù)比為1：1．
（3）為減少溫室氣體排放，人們積極尋找不含碳元素的燃料．經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)NH₃燃燒的產(chǎn)物沒有污染，且釋放大量能量，有一定應用前景．
①NH₃中氮元素和氫元素的質量比為14：3．
②將NH₃燃燒反應的化學方程式補充完整：4NH₃+3O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$6H₂O+2N₂．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)化石燃料的種類分析回答；根據(jù)題干提供的信息進行分析，甲烷燃燒時生成二氧化碳和水等物質，
（2）①根據(jù)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(jù)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(shù)比；
（3）①根據(jù)化合物中各元素質量比=各原子的相對原子質量×原子個數(shù)之比，進行分析解答；
②根據(jù)化學反應遵循質量守恒定律，推斷化學式．

解答 解：（1）常見的化石燃料包括煤、石油和天然氣，三者均屬于混合物．天然氣的主要成分是甲烷，甲烷燃燒生成二氧化碳和水，甲烷在空氣中燃燒的化學方程式：CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O；故填：煤；石油；天然氣；混合物；CH₄；CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O；
（2）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(shù)比為1：1．
故答案為：①置換反應； ②1：1；
（3）①氨氣（NH₃）中氮元素和氫元素的質量比為（14×1）：（1×3）=14：3．
②根據(jù)質量守恒定律可知，生成物中缺少4個氮原子，所以生成物應該是氮氣，并且氮氣的化學計量數(shù)是2．
故答案為：①14：3；②2N₂．

點評 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(shù)不變．