题目内容

3.研究发现燃烧排放的气体中,CO2浓度(用体积分数表示)越高,越容易被收集. 与传统的燃料燃烧方式相比,化学链燃烧具有排放CO2浓度更高,易于收集的优点.如图为利用镍元素(Ni)进行化学链燃烧的原理示意图.

①空气反应器中,金属镍与氧气在一定条件下发生燃烧的化学方程式为2Ni+O2 $\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$2NiO.
②燃料反应器中发生的部分化 反应如下:
Ⅰ.H2+NiO $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ Ni+H2OⅡ.CO+NiO $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Ni+CO2
其中属于置换反应的是I(选填“Ⅰ”或“Ⅱ”).
③与CO、H2直接在空气中燃烧相比,化学链燃烧从燃料反应器排放出的CO2浓度更高的原因是化学链燃烧将空气中不参加反应的N2从空气反应器中排出.

分析 根据给出的转化关系对应的过程分析每个对应的问题,或者直接分析每个问题,从给出的信息中找对应的信息.

解答 解:
①由图可以看出,在空气反应器中,进入的是金属镍,同时还有空气,但是空气中的氮气被分流排除了,所以是氧气参加了反应,生成物质时NiO,则金属镍与氧气在一定条件下发生燃烧的化学方程式为 2Ni+O2 $\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$2NiO.
②燃料反应器中发生的部分化 反应如下:
Ⅰ.H2+NiO $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ Ni+H2OⅡ.CO+NiO $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Ni+CO2
只有I中是单质和化合物反应生成新的单质和新的化合物,属于置换反应.
③与CO、H2直接在空气中燃烧相比,由于在空气反应器中氮气被分流排除,导致只有氧气参与反应,所以得到的气体中二氧化碳浓度高.
故答案为:
①2Ni+O2 $\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$2NiO;
②Ⅰ;
③化学链燃烧将空气中不参加反应的N2从空气反应器中排出.

点评 读图,从中获得解答题目所需的信息,所以在解答题目时先看解答的问题是什么,然后带着问题去读给出的图进而去寻找解答有用的信息,这样提高了信息扑捉的有效性.解答的问题实际上与复杂的转化图相比,其实很简单很基础,或者可以说转化图提供的是情境,考查基本知识.

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