能源是人类生存和发展的基础,人类的祖先在几十万年前就知道利用燃烧枯枝来烧煮食物和取暖,后来人们逐渐学会了使用矿物(煤、天然气、石油等)能源,最后又学会了使用核能、

能源是人类生存和发展的基础,人类的祖先在几十万年前就知道利用燃烧枯枝来烧煮食物和取暖,后来人们逐渐学会了使用矿物(煤、天然气、石油等)能源,最后又学会了使用核能、

问题描述:

能源是人类生存和发展的基础,人类的祖先在几十万年前就知道利用燃烧枯枝来烧煮食物和取暖,后来人们逐渐学会了使用矿物(煤、天然气、石油等)能源,最后又学会了使用核能、地热等新能源,煤、石油、天然气是我国目前普遍使用的能源。

(1)煤、石油、天然气各自的主要成分依次用C、C n H 2n+2 和CH 4 为代表,若燃烧相同质量的煤、石油、天然气时对环境造成的负面影响(产生温室效应)最小的是什么。

(2)氢气被公认为21世纪最理想的能源,1 mol H 2 燃烧时放热为285.8 kJ 而每千克汽油燃烧时约放热为4 600 kJ 试简述氢气作为能源的三个主要优点是什么?

(3)联系以前学过的知识请你设计一个未来制取H 2 并用作新能源的可行方案。

(4)在做完上题以后,张智忽然想到:自家原先使用液化石油气(主要成分为C 4 H 10 )作为燃料烧煮食物,现要改用天然气但还想利用原来的灶具,则灶具应作何改进?请你帮他想办法,写出你的思路(千万不能自己调动,危险!)。



最佳答案:

解析:若燃烧相同质量的煤、石油、天然气时对环境造成负面影响最小,需满足C的质量分数最小,故为CH 4 。由CH 4 和C 4 H 10 完全燃烧的方程式可知,燃烧相同物质的量的CH 4 和C 4 H 10 ,CH 4 消耗的O 2 少,所以应采取的措施为调节喷嘴,减少空气的进气量及增大燃料的进气量。氢气作为能源的三大优点即可再生,燃烧产物无污染;来源丰富;单位质量的H 2 燃烧时放热多。设计、制H 2 可行方案,可联想电解水反应,同时改变一下条件。灶具改进可简单通过调节喷嘴的方式。

答案:(1)天然气

(2)可再生;燃烧产物无污染;来源丰富;单位质量的H 2 燃烧时放热多

(3)2H 2 O 2H 2 ↑+O 2 ↑(条件可写为光能、高温、催化剂)。

(4)调节喷嘴 减少空气的进气量及增大燃料的进气量。

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