题目内容

能源和环境是当今人类面临的两大问题.目前,化石燃料是人类生产、生活的主要能源.随着全球能源使用量的增长及不科学使用,化石燃料等不可再生能源将日益枯竭,并对环境产生严重影响.这就迫切要求人们开发氢能、太阳能等新能源.
(1)氢能来源广泛,是高能清洁能源.氢气除了可直接燃烧获得热量外,还可设计成燃料电池.目前使用氢能还面临着氢气的制取和氢气的储存两个问题.如图为模拟氢、氧燃料电池的实验装置.X、Y均为纱布袋做成的容器,装有活性炭,并与内部的石墨棒紧密接触,导线与石墨连接(石墨和活性炭都能导电).把X、Y浸在水中,并在水中加一些稀硫酸,以增强水的导电能力.当电键K与b接通,发生反应的化学方程式为    .通电一段时间内没有看到气泡逸出,是因为活性炭具有    性,从而解决了气体储存的问题.此时将电键K与a接通,灯泡发光,说明能量发生了如下转化:氢能→    能→光能和热能.
(2)一些常用燃料燃烧时的热值如下表:
燃料天然气(以CH4计)液化气(以C4H10计)原煤(以C计)
热值(kJ/g)约56约50约33
①目前不提倡直接用原煤作燃料的主要原因是:a    ,b   
②化石燃料燃烧放出的CO2是一种温室气体,大量向空气中排放CO2将对气候产生负面影响.试通过计算说明,当上表中天然气和液化气充分燃烧获得相等的热量时,哪一种燃料放出的CO2较少?
【答案】分析:(1)根据方程式的书写、活性炭的结构特点、能量的转化关系考虑;(2)①根据原煤燃烧后产生污染考虑;②利用放出相同的热量进行计算.
解答:解:(1)电解水的反应物是水,生成物时氢气和氧气,用观察法配平即可,反应条件是电解写在等号上边,氢气和氧气后面标上上升符号,所以方程式为2H2O2H2↑+O2↑;由于活性炭具有疏松多孔的结构所以具有吸附性;由于灯泡发光需要有电,所以氢能转化为电能;
(2)①原煤含有硫等有害元素,燃烧产生SO2污染空气  燃烧产生大量粉尘污染空气热值低等,
②设都放出QkJ的热量,m(CH4) 和m(C4H10)分别为:
m(CH4)=;m(C4H10)=
设这些质量的甲烷完全燃烧产生二氧化碳质量为m(CO2甲烷
则:
CH4+2O2CO2+2H2O
16            44
       m(CO2甲烷
解得m(CO2甲烷=0.049Qg
设这些质量的液化气燃烧产生二氧化碳质量为m(CO2液化气
则:
2C4H10+13O28CO2+20H2O
2×58             8×44
           m(CO2液化气
解得m(CO2液化气=0.061Qg 
m(CO2甲烷<m(CO2液化气
故答案为:(1)2H2O2H2↑+O2↑  吸附  电能(2)①原煤含有硫等有害元素,燃烧产生SO2污染空气  燃烧产生大量粉尘污染空气  热值低等,②天然气.
点评:解答本题关键是方程式书写方法,热量的计算方法,通过计算进行比较.
练习册系列答案
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(2006?镇江)能源和环境是当今人类面临的两大问题.目前,化石燃料是人类生产、生活的主要能源.随着全球能源使用量的增长及不科学使用,化石燃料等不可再生能源将日益枯竭,并对环境产生严重影响.这就迫切要求人们开发氢能、太阳能等新能源.
(1)氢能来源广泛,是高能清洁能源.氢气除了可直接燃烧获得热量外,还可设计成燃料电池.目前使用氢能还面临着氢气的制取和氢气的储存两个问题.如图为模拟氢、氧燃料电池的实验装置.X、Y均为纱布袋做成的容器,装有活性炭,并与内部的石墨棒紧密接触,导线与石墨连接(石墨和活性炭都能导电).把X、Y浸在水中,并在水中加一些稀硫酸,以增强水的导电能力.当电键K与b接通,发生反应的化学方程式为
2H2O
 通电 
.
 
2H2↑+O2
2H2O
 通电 
.
 
2H2↑+O2
.通电一段时间内没有看到气泡逸出,是因为活性炭具有
吸附
吸附
性,从而解决了气体储存的问题.此时将电键K与a接通,灯泡发光,说明能量发生了如下转化:氢能→
能→光能和热能.
(2)一些常用燃料燃烧时的热值如下表:
燃料 天然气(以CH4计) 液化气(以C4H10计) 原煤(以C计)
热值(kJ/g) 约56 约50 约33
①目前不提倡直接用原煤作燃料的主要原因是:a
原煤含有硫等有害元素,燃烧产生SO2污染空气
原煤含有硫等有害元素,燃烧产生SO2污染空气
,b
燃烧产生大量粉尘污染空气热值低等
燃烧产生大量粉尘污染空气热值低等

②化石燃料燃烧放出的CO2是一种温室气体,大量向空气中排放CO2将对气候产生负面影响.试通过计算说明,当上表中天然气和液化气充分燃烧获得相等的热量时,哪一种燃料放出的CO2较少?
能源和环境是当今人类面临的两大问题.目前,化石燃料是人类生产、生活的主要能源.我国天然气的储量丰富,合理开发和使用是国人面临的共同课题.
(1)近年来,我们会在许多城市的街头发现,不少公交车和出租车上印有“CNG”的标志,代表它们是以压缩天然气为燃料的汽车.
①天然气的主要成分是甲烷--CH4,其中碳元素的化合价为
-4
-4

②使用天然气作燃料能否避免温室效应的发生?
不能
不能
(填“能”或“不能”),理由是:
甲烷本身就是温室气体,它燃烧的产物二氧化碳也是温室气体
甲烷本身就是温室气体,它燃烧的产物二氧化碳也是温室气体

(2)“西气东输”工程已惠及千家万户,原本以液化石油气或煤气为燃料的家庭正准备改用天然气作燃料.天然气、液化石油气燃烧的反应可表示为是:CH4+2O2
 点燃 
.
 
2CO2+H2O、C3H8+5O2 
 点燃 
.
 
3CO2+4H2O
①小明家现有一套以液化石油气为燃料的灶具,若要改用天然气作燃料,应采用的措施是(注:同温、同压下,相同体积的不同气体具有相同的分子数)
A
A

A.减少空气的进入量,增大液化气的进入量          B.增大两者的进入量
C.增大空气进入量或减少液化气的进入量            D.减少两者的进入量
②燃气泄漏会造成危险,燃气安全是家庭生活的头等大事.
a.为了防止燃气逸散,常在燃气中加入少量的有特殊气味的乙硫醇(C2H5SH).乙硫醇充分燃烧时产生二氧化碳、二氧化硫和水.请书写乙硫醇充分燃烧的化学反应方程式:
2C2H5SH+9O2
 点燃 
.
 
4CO2+2X+6H2O
2C2H5SH+9O2
 点燃 
.
 
4CO2+2X+6H2O

b.在家中安装报警器是防止燃气逸散的另一措施,当报警器接触到一定量的泄漏气体时,会发出响声.有位同学家中所使用的燃料是天然气,试判断报警器安装的位置应如图中
A
A
(填A或B)所示,你判断的理由是
甲烷的密度小于空气
甲烷的密度小于空气

(3)天然气的主要成分若在煤矿的矿井里达到一定的浓度,遇明火就会发生爆炸,常称为瓦斯爆炸.为了防止瓦斯爆炸,煤矿的矿井内必须采取的安全措施是
保持通风(或避免产生火花或安置报警装置等)
保持通风(或避免产生火花或安置报警装置等)
能源和环境是当今人类面临的两大问题.目前,化石燃料是人类生产、生活的主要能源.随着全球能源使用量的增长及不科学使用,化石燃料等不可再生能源将日益枯竭,并对环境产生严重影响.这就迫切要求人们开发氢能、太阳能等新能源.
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(2)一些常用燃料燃烧时的热值如下表:
燃料 天然气(以CH4计) 液化气(以C4H10计) 原煤(以C计)
热值(kJ/g) 约56 约50 约33
①目前不提倡直接用原煤作燃料的主要原因是:a______,b______.
②化石燃料燃烧放出的CO2是一种温室气体,大量向空气中排放CO2将对气候产生负面影响.试通过计算说明,当上表中天然气和液化气充分燃烧获得相等的热量时,哪一种燃料放出的CO2较少?
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