Question

11．能源、環(huán)境與人類的生活和社會發(fā)展密切相關(guān)

（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
（2）為減少污染、提高煤的利用率，可將其轉(zhuǎn)化為可燃性氣體，此過程可認(rèn)為是碳與水的反應(yīng)，其微觀示意圖如所示：
①該反應(yīng)的基本反應(yīng)類型為置換反應(yīng)．
②該反應(yīng)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(yīng)用前景．
①NH₃中氮元素和氫元素的質(zhì)量比為14：3．
②氨氣在純氧中可以完全燃燒，只生成水和氮氣，對應(yīng)的化學(xué)方程式是4NH₃+3O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2N₂+6H₂O．
③最近，科學(xué)家用一種含鉬的化合物作催化劑，在常溫下就能完成氨的合成，從而大大降低了生產(chǎn)成本，使得液氨有望取代液氫成為新一代綠色能源．請你根據(jù)下表信息分析用NH₃取代H₂的優(yōu)點：

性質(zhì)名稱	顏色、氣味	熔點（℃）	沸點（℃）	25℃水中溶解度（g/L）	標(biāo)況下密度（g/L）
NH3	無色、刺激性	-77.7	-33	456	0.6942
H2	無色、無味	-259.2	-253	0.0015	0.0899

由于NH₃比H₂沸點高，所以更易液化便于儲存和運輸，NH₃泄漏時易發(fā)現(xiàn)是因為有刺激性氣味，同時它易溶于水，便于處理．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)化石燃料的種類分析回答；
（2）①根據(jù)反應(yīng)的微觀示意圖，分析反應(yīng)的特點．判斷反應(yīng)的類型；
（3）①元素的質(zhì)量比為相對原子質(zhì)量乘以原子個數(shù)之比；
②NH₃完全燃燒生成水蒸氣和空氣中含量最多的氣體（氮氣），寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式即可；
③由于NH₃比H₂沸點高，所以更易液化，便于儲存和運輸；由表格信息可知：NH₃泄漏時易發(fā)現(xiàn)是因為氨氣有刺激性氣味，同時它易溶于水，便于處理．

解答 解：（1）常見的化石燃料包括煤、石油和天然氣．
（2）①由反應(yīng)的微觀示意圖可知，該反應(yīng)由一種單質(zhì)和化合物反應(yīng)，生成了另一種單質(zhì)和另一種化合物，屬于置換反應(yīng)．
②由反應(yīng)的微觀示意圖及質(zhì)量守恒定律可知，該圖示中一個碳原子與一個水分子反應(yīng)，生成了一個易氧化碳分子和一個氫分子，所以，該反應(yīng)生成物的分子個數(shù)比為1：1；
（3）①元素的質(zhì)量比為相對原子質(zhì)量乘以原子個數(shù)之比，所以NH₃中氮元素和氫元素的質(zhì)量比為14：3；
②NH₃完全燃燒生成水蒸氣和空氣中含量最多的氣體（氮氣），反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4NH₃+3O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2N₂+6H₂O；
③由于NH₃比H₂沸點高，所以更易液化，便于儲存和運輸；由表格信息可知：NH₃泄漏時易發(fā)現(xiàn)是因為氨氣有刺激性氣味，同時它易溶于水，便于處理．
故答案為：（1）天然氣；
（2）①置換反應(yīng)；②1：1；
（3）①14：3；
②4NH₃+3O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2N₂+6H₂O；
③液化，有刺激性氣味．

點評 本題難度不是很大，考查了微觀粒子的反應(yīng)模型圖對化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識、化合價的計算、化學(xué)方程式的書寫，學(xué)會通過微觀示意圖把宏觀物質(zhì)和微觀粒子聯(lián)系起來、從微觀的角度分析物質(zhì)的變化是正確解答反應(yīng)模型圖的關(guān)鍵．