Question

4．（1）能源、环境与人类的生活和社会发展密切相关．
①目前，人类以化石燃料为主要能源，常见的化石燃料包括煤、石油和天然气．
②为减少污染、提高煤的利用率，可将其转化为可燃性气体，此过程可认为是碳与水的反应，其微观示意图如图1所示，该反应的基本反应类型为置换反应．
③为减少温室气体排放，人们积极寻找不含碳元素的燃料．目前发现NH3燃烧的产物不含碳元素，且释放大量能量．请将NH₃燃烧的化学方程式补充完整：4NH₃+3O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$6H₂O+2N₂．
（2）如图2是工业炼铁示意图．其中，焦炭的作用是燃烧提供能量和制取CO；有铁生成的化学方程式为Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．

Answer 1

分析 （1）根据三大化石能源分析；根据反应的特点判断反应的类型；根据质量守恒定律分析；
（2）根据示意图及焦炭的作用和质量守恒定律分析回答．

解答 解：（1）①化石燃料包括煤、石油和天然气；故填：天然气；②由碳与水反应的微观示意图可知，碳与水在高温条件下的反应生成了一氧化碳和氢气，反应的方程式是：C+H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H₂；该反应由一种单质和一种化合物反应生成了另一种单质和另一种化合物，属于置换反应；故填：置换反应；③根据质量守恒定律可知，生成物中缺少4个氮原子，所以生成物应该是氮气，并且氮气的化学计量数是2，故填：2N₂．
（2）因为焦炭燃烧放出大量的热，给炼铁提供热量，同时碳燃烧生成二氧化碳，碳再与二氧化碳反应生成一氧化碳，所以制取一氧化碳，一氧化碳再作为炼铁的还原剂；
故答案为：制取CO；Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；

点评 在化学反应中遵循质量守恒定律，即反应前后元素的种类不变，原子的种类、个数不变．