题目内容
（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
2H2↑+O2↑
| ||
2H2O
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→电
电
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 |
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？
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2H2O
2H2↑+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）=
=
g；m（C4H10）=
=
g
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+2O2
CO2+2H2O
16 44
g 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+13O2
8CO2+20H2O
2×58 8×44
g 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）2H2O
2H2↑+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．
| ||
（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）=
| QkJ |
| 56kJ/g |
| Q |
| 56 |
| QkJ |
| 50kJ/g |
| Q |
| 50 |
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+2O2
| ||
16 44
| Q |
| 56 |
| 16 | ||
|
| 44 |
| m(CO2)，， |
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+13O2
| ||
2×58 8×44
| Q |
| 50 |
| 2×58 | ||
|
| 8×44 |
| m(CO2)，， |
m（CO2）甲烷＜m（CO2）液化气
故答案为：（1）2H2O
| ||
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．
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