Question

城市居民使用的燃料，主要有煤气、液化石油气和天然气三种．煤气的主要成分为CO和H₂混合气体，它由煤炭和水蒸气在高温下反应制得，故又称水煤气．试回答：
（1）天然气的主要成分是

 

．
（2）写出制取水煤气的主要化学方程式

 

，该反应是

 

反应（填“吸热”或“放热”）．
（3）液化石油气的主要成分是C₃H₈，其充分燃烧后产物为CO₂和H₂O，则完全燃烧等质量的C₃H₈和CO所需氧气的体积比（同温同压下）为

 

．
（4）已知H₂、CO、CH₄燃烧的热化学方程式分别为：
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ/mol
2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566kJ/mol
CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ/mol
当使用管道煤气的用户改用天然气（主要成分为CH₄）后，在相同条件下燃烧等体积的燃气，理论上所获得的热值，后者大约是前者的

 

．
A．0.8倍　　　　　　　　　　　B．1.3倍
C．1.6倍                      D．3.1倍
（5）氢气是未来能源，燃烧时除产生热量外，还具有的优点是

 

．

Answer 1

考点：吸热反应和放热反应,有关反应热的计算

专题：化学反应中的能量变化

分析：（1）天然气的主要成分为甲烷；
（2）煤炭与水蒸气在高温下反应生成一氧化碳和氢气，根据反应物、生成物和反应条件写出相应的化学反应方程式，根据反应条件判断该反应的反应热；
（3）根据燃料的质量计算所需氧气的质量，然后进行比较；
（4）根据甲烷和CO、H₂O的燃烧热来进行计算；
（5）根据氢气燃烧的热值高、产物无污染而且产物可循环利用等角度来进行分析．

解答： 解：（1）天然气的主要成分为甲烷，故答案为：甲烷；
（2）煤炭与水蒸气在高温下反应生成一氧化碳和氢气，反应方程式为C+H₂O

高温  .

CO+H₂，该反应是以碳为还原剂的氧化还原反应，故为吸热反应，
故答案为：C+H₂O

高温  .

CO+H₂；吸热反应；
（3）C₃H₈+5O₂

点燃  .

3CO₂+4H₂O
44 g　         5×22.4 L
2CO+O₂

点燃  .

2CO₂
56 g　　　　22.4 L
由反应方程式可得：完全燃烧等质量的C₃H₈和CO所需O₂的体积比为：

1g

44g

×5×22.4 L：

1g

56g

×22.4 L=70：11；
故答案为：70：11　    
（4）由生产水煤气的反应可知，煤气中CO与H₂体积比为1：1，则燃烧4体积煤气放热：（571.6+566）kJ，而燃烧4体积天然气放热4×890.3 kJ，后者是前者的

4×890.3 kJ

(571.6+566)kJ

=3.1倍，
故选：D；
（5）氢气是洁净的能源，产物无污染，来源丰富，可循环利用，故答案为：①H₂是最洁净的能源，其燃烧后的产物为水，即不污染环境，也不产生温室效应；②H₂的来源丰富，在自然界中可循环利用．

点评：本题考查了化学方程式的书写及根据反应方程式进行有关计算，难度不大，会从环境保护以及来源广泛等角度来分析能源的优点．