(2006?鎮(zhèn)江)能源和環(huán)境是當(dāng)今人類(lèi)面臨的兩大問(wèn)題.目前,化石燃料是人類(lèi)生產(chǎn)、生活的主要能源.隨著全球能源使用量的增長(zhǎng)及不科學(xué)使用,化石燃料等不可再生能源將日益枯竭,并對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重影響.這就迫切要求人們開(kāi)發(fā)氫能、太陽(yáng)能等新能源.
(1)氫能來(lái)源廣泛,是高能清潔能源.氫氣除了可直接燃燒獲得熱量外,還可設(shè)計(jì)成燃料電池.目前使用氫能還面臨著氫氣的制取和氫氣的儲(chǔ)存兩個(gè)問(wèn)題.如圖為模擬氫、氧燃料電池的實(shí)驗(yàn)裝置.X、Y均為紗布袋做成的容器,裝有活性炭,并與內(nèi)部的石墨棒緊密接觸,導(dǎo)線與石墨連接(石墨和活性炭都能導(dǎo)電).把X、Y浸在水中,并在水中加一些稀硫酸,以增強(qiáng)水的導(dǎo)電能力.當(dāng)電鍵K與b接通,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
2H2O
 通電 
.
 
2H2↑+O2
2H2O
 通電 
.
 
2H2↑+O2
.通電一段時(shí)間內(nèi)沒(méi)有看到氣泡逸出,是因?yàn)榛钚蕴烤哂?!--BA-->
吸附
吸附
性,從而解決了氣體儲(chǔ)存的問(wèn)題.此時(shí)將電鍵K與a接通,燈泡發(fā)光,說(shuō)明能量發(fā)生了如下轉(zhuǎn)化:氫能→
能→光能和熱能.
(2)一些常用燃料燃燒時(shí)的熱值如下表:
燃料 天然氣(以CH4計(jì)) 液化氣(以C4H10計(jì)) 原煤(以C計(jì))
熱值(kJ/g) 約56 約50 約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,燃燒產(chǎn)生SO2污染空氣
原煤含有硫等有害元素,燃燒產(chǎn)生SO2污染空氣
,b
燃燒產(chǎn)生大量粉塵污染空氣熱值低等
燃燒產(chǎn)生大量粉塵污染空氣熱值低等

②化石燃料燃燒放出的CO2是一種溫室氣體,大量向空氣中排放CO2將對(duì)氣候產(chǎn)生負(fù)面影響.試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明,當(dāng)上表中天然氣和液化氣充分燃燒獲得相等的熱量時(shí),哪一種燃料放出的CO2較少?
分析:(1)根據(jù)方程式的書(shū)寫(xiě)、活性炭的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系考慮;(2)①根據(jù)原煤燃燒后產(chǎn)生污染考慮;②利用放出相同的熱量進(jìn)行計(jì)算.
解答:解:(1)電解水的反應(yīng)物是水,生成物時(shí)氫氣和氧氣,用觀察法配平即可,反應(yīng)條件是電解寫(xiě)在等號(hào)上邊,氫氣和氧氣后面標(biāo)上上升符號(hào),所以方程式為2H2O
 通電 
.
 
2H2↑+O2↑;由于活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)所以具有吸附性;由于燈泡發(fā)光需要有電,所以氫能轉(zhuǎn)化為電能;
(2)①原煤含有硫等有害元素,燃燒產(chǎn)生SO2污染空氣  燃燒產(chǎn)生大量粉塵污染空氣熱值低等,
②設(shè)都放出QkJ的熱量,m(CH4) 和m(C4H10)分別為:
m(CH4)=
QkJ
56kJ/g
=
Q
56
g
;m(C4H10)=
QkJ
50kJ/g
=
Q
50
g

設(shè)這些質(zhì)量的甲烷完全燃燒產(chǎn)生二氧化碳質(zhì)量為m(CO2甲烷
則:
CH4+2O2
 點(diǎn)燃 
.
 
CO2+2H2O
16            44
Q
56
g
       m(CO2甲烷
16
Q
56
g
=
44
m(CO2),,
解得m(CO2甲烷=0.049Qg
設(shè)這些質(zhì)量的液化氣燃燒產(chǎn)生二氧化碳質(zhì)量為m(CO2液化氣
則:
2C4H10+13O2
 點(diǎn)燃 
.
 
8CO2+20H2O
2×58             8×44
Q
50
g
           m(CO2液化氣
2×58
Q
50
g
=
8×44
m(CO2),,
解得m(CO2液化氣=0.061Qg 
m(CO2甲烷<m(CO2液化氣
故答案為:(1)2H2O
 通電 
.
 
2H2↑+O2↑  吸附  電能(2)①原煤含有硫等有害元素,燃燒產(chǎn)生SO2污染空氣  燃燒產(chǎn)生大量粉塵污染空氣  熱值低等,②天然氣.
點(diǎn)評(píng):解答本題關(guān)鍵是方程式書(shū)寫(xiě)方法,熱量的計(jì)算方法,通過(guò)計(jì)算進(jìn)行比較.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(2006?鎮(zhèn)江)燃燒是一種發(fā)光、發(fā)熱的劇烈的化學(xué)反應(yīng).認(rèn)識(shí)燃燒,科學(xué)地利用和控制燃燒,使燃燒為人類(lèi)服務(wù)是十分重要的.
(1)物質(zhì)燃燒一般需要同時(shí)滿(mǎn)足三個(gè)條件,物質(zhì)具有可燃性是燃燒的首要條件,下列物質(zhì)中具有可燃性的是
③④⑤
③④⑤
(填物質(zhì)的編號(hào)):①石灰石  ②氮?dú)?nbsp; ③鐵絲  ④紅磷  ⑤面粉  ⑥二氧化碳,發(fā)生燃燒的另外兩個(gè)條件分別是
與氧氣或空氣接觸
與氧氣或空氣接觸
;
溫度達(dá)到可燃物著火點(diǎn)
溫度達(dá)到可燃物著火點(diǎn)

(2)下面是驗(yàn)證燃燒條件的實(shí)驗(yàn)裝置圖.

①簡(jiǎn)要敘述檢驗(yàn)該裝置氣密性的方法:
關(guān)閉分液漏斗的開(kāi)關(guān),把導(dǎo)氣管放入水中,用手握住集氣瓶,看是否有有氣泡冒出,有氣泡冒出說(shuō)明氣密性良好
關(guān)閉分液漏斗的開(kāi)關(guān),把導(dǎo)氣管放入水中,用手握住集氣瓶,看是否有有氣泡冒出,有氣泡冒出說(shuō)明氣密性良好

②已知木炭是一種可燃物.請(qǐng)驗(yàn)證:木炭發(fā)生燃燒的另外兩個(gè)條件中,缺少任何一個(gè)條件都不能燃燒(兩個(gè)條件須分別驗(yàn)證),只有同時(shí)具備這兩個(gè)條件才能燃燒.在完成氣密性檢查后填裝藥品,并已設(shè)法在整個(gè)裝置中充滿(mǎn)了氮?dú)猓粢髮?shí)驗(yàn)過(guò)程中不得拆、裝儀器,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)后續(xù)的實(shí)驗(yàn)步驟,并按要求填表.在后續(xù)實(shí)驗(yàn)步驟中,有一步驟為“蓋滅酒精燈,待儀器恢復(fù)到常溫”,請(qǐng)把這一步驟用“題示”兩個(gè)字填入下表相應(yīng)步驟的“操作”欄中,且不必填該步驟的“預(yù)計(jì)現(xiàn)象及得出的結(jié)論”欄.
步 驟 操作 預(yù)計(jì)現(xiàn)象及得出的結(jié)論
(3)①有人建議在裝置X處作下圖Ⅰ所示的改動(dòng),以便可隨時(shí)切斷氣流.這樣的做法可能引起的不良后果是
試管炸裂
試管炸裂

②又有人建議在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后,在Y管末端處增添一個(gè)燃著的酒精燈(下圖Ⅱ),大家討論后覺(jué)得很有必要,請(qǐng)用化學(xué)方程式說(shuō)明理由(不需要文字說(shuō)明):
2CO+O2
 點(diǎn)燃 
.
 
2CO2
2CO+O2
 點(diǎn)燃 
.
 
2CO2

③裝置B在“蓋滅酒精燈,待儀器恢復(fù)到常溫”這一步中的作用是
防止溫度降低時(shí)澄清石灰水倒吸進(jìn)入玻璃管引起炸裂
防止溫度降低時(shí)澄清石灰水倒吸進(jìn)入玻璃管引起炸裂

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