能源是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，人類的祖先在幾十萬年前就知道利用燃燒枯枝來燒煮食物和取暖，后來人們逐漸學會了使用礦物(煤、天然氣、石油等)能源，最后又學會了使用核能、地熱等新能源，煤、石油、天然氣是我國目前普遍使用的能源。

(1)煤、石油、天然氣各自的主要成分依次用C、CnH2n+2和CH4為代表，若燃燒相同質(zhì)量的煤、石油、天然氣時對環(huán)境造成的負面影響(產(chǎn)生溫室效應(yīng))最小的是什么。

(2)氫氣被公認為21世紀最理想的能源，1 mol H2燃燒時放熱為285.8 kJ,而每千克汽油燃燒時約放熱為4 600 kJ,試簡述氫氣作為能源的三個主要優(yōu)點是什么？

(3)聯(lián)系以前學過的知識請你設(shè)計一個未來制取H2并用作新能源的可行方案。

(4)在做完上題以后，張智忽然想到：自家原先使用液化石油氣(主要成分為C4H10)作為燃料燒煮食物，現(xiàn)要改用天然氣但還想利用原來的灶具，則灶具應(yīng)作何改進？請你幫他想辦法，寫出你的思路(千萬不能自己調(diào)動，危險！)。

解析：若燃燒相同質(zhì)量的煤、石油、天然氣時對環(huán)境造成負面影響最小，需滿足C的質(zhì)量分數(shù)最小，故為CH4。由CH4和C4H10完全燃燒的方程式可知，燃燒相同物質(zhì)的量的CH4和C4H10，CH4消耗的O2少，所以應(yīng)采取的措施為調(diào)節(jié)噴嘴，減少空氣的進氣量及增大燃料的進氣量。氫氣作為能源的三大優(yōu)點即可再生，燃燒產(chǎn)物無污染；來源豐富；單位質(zhì)量的H2燃燒時放熱多。設(shè)計、制H2可行方案，可聯(lián)想電解水反應(yīng)，同時改變一下條件。灶具改進可簡單通過調(diào)節(jié)噴嘴的方式。

答案：(1)天然氣

(2)可再生；燃燒產(chǎn)物無污染；來源豐富；單位質(zhì)量的H2燃燒時放熱多

(3)2H2O2H2↑+O2↑(條件可寫為光能、高溫、催化劑)。

(4)調(diào)節(jié)噴嘴,減少空氣的進氣量及增大燃料的進氣量。


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：

能源是人類生存和發(fā)展的重要支柱．研究化學反應(yīng)過程中的能量變化在能源緊缺的今天具有重要的理論意義．已知下列熱化學方程式：
 ①2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）；△H=-570kJ?mol-1；
 ②H2（g）+1/2O2（g）=H2O（g）；△H=-242kJ?mol-1
 ③C（s）+1/2O2（g）=CO（g）；△H=-110.5kJ?mol-1
④C（s）+O2（g）=CO2（g）；△H=-393.5kJ?mol-1
⑤CO2（g）+2H2O（g）=2CH4（g）+2O2（g）；△H=+890kJ?mol-1
回答下列問題：
（1）上述反應(yīng)中屬于吸熱反應(yīng)的是
⑤
⑤

（2）蓋斯定律在生產(chǎn)和科學研究中有很重要的意義．有些反應(yīng)的反應(yīng)熱雖然難直接測定，但可通過間接的方法求得．已知C（s）+H2O（g）=H2（g）+CO （g）△H=a kJ?mol-1；則a=
+131.5
+131.5
；該反應(yīng)的熵△S
＞
＞
0（選填“＞”、“=”、“＜”）．

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科目：高中化學 來源： 題型：

能源是人類生存和發(fā)展的重要支柱．研究化學反應(yīng)過程中的能量變化在能源緊缺的今天具有重要的理論意義．已知下列熱化學方程式：
①2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）；△H=-570kJ/mol；
②H2（g）+
1
2
2O2（g）=H2O（g）；△H=-242kJ/mol
③C（s）+
1
2
O2（g）=CO（g）；△H=-110.5kJ/moL
④C（s）+O2（g）=CO2（g）；△H=-393.5kJ/moL
⑤CO2（g）+2H2O（g）=2CH4（g）+2O2（g）；△H=+890kJ/moL
回答下列問題：
（1）上述反應(yīng)中屬于吸熱反應(yīng)的是
⑤
⑤

（2）H2的燃燒熱為
285.8kJ?mol-1
285.8kJ?mol-1
．
（3）蓋斯定律在生產(chǎn)和科學研究中有很重要的意義．有些反應(yīng)的反應(yīng)熱雖然難直接測定，但可通過間接的方法求得．已知C（s）+H2O（g）=H2（g）+CO （g）△H=akJ/moL；則a=
+131.5
+131.5
；該反應(yīng)的熵△S
＞
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 0（選填“＞”、“=”、“＜”）．

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科目：高中化學 來源： 題型：

能源是人類生存和發(fā)展的重要支柱．研究化學反應(yīng)過程中的能量變化在能源緊缺的今天具有重要的理論意義．已知下列熱化學方程式：
①2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H1=-570kJ?mol-1；
②H2（g）+1/2O2（g）═H2O（g）△H2=-242kJ?mol-1；
③C（s）+1/2O2（g）═CO（g）△H3=-110.5kJ?mol-1；
④C（s）+O2（g）═CO2（g）△H4=-393.5kJ?mol-1；
⑤CO2（g）+2H2O（g）═2CH4（g）+2O2（g）△H5=+890kJ?mol-1
回答下列問題：
（1）上述反應(yīng)中屬于吸熱反應(yīng)的是
⑤
⑤
．
（2）H2的燃燒熱為
285kJ?mol-1
285kJ?mol-1
．
（3）蓋斯定律在生產(chǎn)和科學研究中有很重要的意義．有些反應(yīng)的反應(yīng)熱雖然難直接測定，但可通過間接的方法求得．已知C（s）+H2O（g）═H2（g）+CO（g）△H6=a kJ?mol-1；則a=
+131.5
+131.5
；該反應(yīng)的熵△S
＞
＞
0 （選填“＞”、“=”或“＜”）．
（4）C（s）+CO2（g）═2CO（g）△H7=
+172.5kJ?mol-1
+172.5kJ?mol-1
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

能源是人類生存和發(fā)展的重要支柱．研究和有效地開發(fā)新能源在能源緊缺的今天具有重要的理論意義．
（1）已知下列熱化學方程式：
①H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（g）△H=-241.8kJ/mol
②C（s）+
1
2
O2（g）=CO（g）△H=-110.5kJ/moL
則水煤氣能源的制取原理：C（s）+H2O（g）=H2（g）+CO（g）△H=
131.3
131.3
kJ/moL
（2）研究活化能對于能源技術(shù)的革新有非常重大的實際意義．請認真觀察下圖，回答問題：
①圖中反應(yīng)的△H=
E2-E1
E2-E1
kJ/mol（用含有E1、E2代數(shù)式表示）．
②已知熱化學方程式：H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（g）△H=-241.8kJ/mol，該反應(yīng)的活化能為167.2kJ/mol，則其逆反應(yīng)的活化能為
409.0
409.0
kJ/mol．
③圖中虛線（Ⅱ）與實線（Ⅰ）對于同一反應(yīng)具有的意義：
使用了催化劑
使用了催化劑
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

能源是人類生存和發(fā)展的重要支柱．請回答以下有關(guān)能源的問題：
（1）能源可分一級能源和二級能源等，直接從自然界獲得的能源稱為一級能源；需要依靠其他能量間接制取的能源稱為二級能源．煤、煤氣、石油、天然氣、水能、風能和生物能等等多年來大量使用的能源，稱為
 
能源．而電能、氫能、水煤氣等都被稱為
 
能源．
（2）煤、石油、天然氣等能源以熱的形式供給人們需要．寫出煤、天然氣燃燒供熱時的化學反應(yīng)方程式（試以它們各自的主要成分C和CH4代表）：
 
、
 
．在質(zhì)量相同時，燃料
 
對環(huán)境造成的負面影響（溫室效應(yīng)）�。�
（3）科學家認為，氫氣是一種高效而無污染的理想能源．以氫氣作為燃料，4gH2的燃燒生成液態(tài)水時放出熱量為571.6kJ，試寫出表示H2燃燒熱的熱化學方程式：
 
．
（4）氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發(fā)電裝置，其能量轉(zhuǎn)化主要形式是
 
，當用KOH溶液做電解質(zhì)溶液時，正極的反應(yīng)式為：
 
，負極的反應(yīng)式為：
 
．甲烷也可以作為燃料電池的原料，此時在負極上反應(yīng)的物質(zhì)是
 
（填化學式）

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