Question

5．能源與人類的生產(chǎn)生活息息相關(guān)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題．
（1）從能源是否可以循環(huán)再生的角度看，可將能源分為可再生能源與不可再生能源．在太陽(yáng)能、石油、水能、煤炭中，屬于不可再生能源的是石油、煤炭．
（2）能源“非石油化”是戰(zhàn)略目標(biāo)，發(fā)展以CH₄、CO₂（均系溫室氣體）等原料的“C₁化學(xué)”成為當(dāng)今化工生產(chǎn)的必然趨勢(shì)．科學(xué)家利用CH₄制取燃料電池；利用天然氣合成氨，通常天然氣中含有H₂S等有毒氣體，如圖為天然氣合成氨（NH₃）的工藝流程：

①甲烷-氧氣燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置．研究CH₄和CO₂反生成CO和H₂，其重大意義在于減緩溫室效應(yīng)．
②合成氨的原料之一為氮?dú)�，該流程中為合成氨提供氮�(dú)獾奈镔|(zhì)是空氣．
③Ⅰ處加入Fe₂O₃•H₂O的目的是除去H₂S．
④Ⅱ處CH₄與H₂O（氣）反應(yīng)生成CO₂、H₂，反應(yīng)的化學(xué)方程式是（反應(yīng)條件略去）CH₄+2H₂O=CO₂+4H₂．
⑤Ⅲ處一般加入K₂CO₃溶液以吸收CO₂，K₂CO₃溶液與CO₂反應(yīng)生成碳酸氫鉀（KHCO₃），該反應(yīng)的化學(xué)方程式是K₂CO₃+CO₂+H₂O=2KHCO₃．
⑥該流程中參與循環(huán)的物質(zhì)是Fe₂O₃•H₂O．

Answer 1

分析 （1）能夠源源不斷的從自然界得到的能源叫可再生能源；短期內(nèi)不能從自然界得到補(bǔ)充的能源叫不可再生能源；
（2）①燃料電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置；將CH₄和CO₂反應(yīng)生成CO和H₂，能夠有效的控制溫室效應(yīng)；
②根據(jù)空氣中含有氮?dú)饪紤]；
③根據(jù)Fe₂O₃•H₂O與H₂S反應(yīng)生成FeS、S、H₂O而除去H₂S；且Fe₂O₃•H₂O被循環(huán)使用；
④根據(jù)甲烷與水反應(yīng)后的生成物考慮；
⑤根據(jù)K₂CO₃溶液與CO₂反應(yīng)生成碳酸氫鉀（KHCO₃），由反應(yīng)物和生成物，寫(xiě)出反應(yīng)的方程式；
⑥根據(jù)反應(yīng)的流程分析參與循環(huán)的物質(zhì)．

解答 解：（1）在自然界中的能源有很多種，像煤炭、石油等化石能源是在短期內(nèi)自然界無(wú)法得到補(bǔ)充的，故這些能源是不可再生能源；對(duì)于太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能等能夠源源不斷的從自然界得到的能源是可再生能源，故填：石油、煤炭；
（2）①甲烷----氧氣燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置；CH₄和CO₂反應(yīng)生成CO和H₂，消耗了二氧化碳，能夠有效的控制溫室效應(yīng)；故填：化學(xué)；減緩溫室效應(yīng)；
②所給的原料中含有空氣，空氣中含有很多氮?dú)�，所以該流程中為合成氨提供氮�(dú)獾奈镔|(zhì)是空氣，故填：空氣；
③天然氣中含有H₂S氣體是有毒的氣體，不能排放到大氣中，通過(guò)加入Fe₂O₃•H₂O生成硫化亞鐵除去，故填：除去H₂S；
④CH₄與H₂O（氣）反應(yīng)生成CO₂、H₂，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)的方程式是：CH₄+2H₂O=CO₂+4H₂，故填：CH₄+2H₂O=CO₂+4H₂；
⑤K₂CO₃溶液與CO₂反應(yīng)生成碳酸氫鉀（KHCO₃），根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)的方程式是：K₂CO₃+CO₂+H₂O=2KHCO₃；2個(gè)碳酸氫根離子的化學(xué)符號(hào)是2HCO₃^-；故填：K₂CO₃+CO₂+H₂O=2KHCO₃
⑥由反應(yīng)的流程可知，在該流程中加入了Fe₂O₃•H₂O，最后又生成了Fe₂O₃•H₂O，所以，該流程中參與循環(huán)的物質(zhì)是Fe₂O₃•H₂O，故填：Fe₂O₃•H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化石燃料及其綜合利用．天然氣中常含有H₂S等有毒氣體，可以合成氨變害為利．