Question

1．能源“非石油化”是戰略目標，發展以CH₄、CO₂等為原料的“C₁化學”成為當今化工生產的必然趨勢．通常天然氣中含有H₂S等有毒氣體，如圖為天然氣合成氨的工藝流程．

（1）甲烷----氧氣燃料電池是將化學能轉化為電能的裝置．CH₄在空氣中燃燒時，將
干冷的小燒杯罩在火焰上方，可觀察到燒杯內壁有小水珠產生．
（2 ）CH₄可合成多種無機物和有機物．研究CH₄和CO₂反應生成CO和H₂，重大意義在于開發“非石油化”能源，減緩溫室效應；我國科研人員首先發現CH₄可直接分解獲得C₆H₆和H₂，化學方程式為6CH₄$\frac{\underline{\;一定條件下\;}}{\;}$C₆H₆+9H₂．
（3）①中CH₄與H₂O（氣）反應生成CO₂、H₂，化學方程式是CH₄+2H₂O（氣）$\frac{\underline{\;一定條件下\;}}{\;}$CO₂+4H₂．②中一般加人K₂CO₃
溶液吸收CO₂，此反應表示為K₂CO₃+CO₂+H₂O=2KHCO₃，N₂與 H₂按照分子數1：3反應生成NH₃．

Answer 1

分析 （1）能量之間可以相互轉化；
甲烷在空氣中燃燒生成水和二氧化碳；
（2 ）化石燃料的大量使用是導致溫室效應的主要原因，二氧化碳是一種重要的溫室氣體；
根據反應物、生成物、反應條件及其質量守恒定律可以書寫反應的化學方程式；
（3）氮氣和氫氣在一定條件下反應生成氨氣．

解答 解：（1）甲烷----氧氣燃料電池是將化學能轉化為電能的裝置．CH₄在空氣中燃燒時，將干冷的小燒杯罩在火焰上方，可觀察到燒杯內壁有小水珠產生．
故填：化學；電；小水珠產生．
（2 ）研究CH₄和CO₂反應生成CO和H₂，重大意義在于開發“非石油化”能源，減緩溫室效應；
我國科研人員首先發現CH₄可直接分解獲得C₆H₆和H₂，反應的化學方程式為：6CH₄$\frac{\underline{\;一定條件下\;}}{\;}$C₆H₆+9H₂．
故填：開發“非石油化”能源，減緩溫室效應；6CH₄$\frac{\underline{\;一定條件下\;}}{\;}$C₆H₆+9H₂．
（3）①中CH₄與H₂O（氣）反應生成CO₂、H₂，反應的化學方程式為：CH₄+2H₂O（氣）$\frac{\underline{\;一定條件下\;}}{\;}$CO₂+4H₂；
②由質量守恒定律可知，反應前鉀原子是2個，碳原子是2個，氫原子是2個，氧原子是6個，反應后鉀原子應該是2個，碳原子應該是2個，氫原子應該是2個，氧原子應該是6個，因此生成物的化學式中包含1個鉀原子、1個氫原子、1個碳原子和3個氧原子，因此生成物是KHCO₃；
氮氣和氫氣反應的化學方程式為：N₂+3H₂$\frac{\underline{\;一定條件下\;}}{\;}$2NH₃，因此N₂與 H₂按照分子數1：3反應生成NH₃．
故填：CH₄+2H₂O（氣）$\frac{\underline{\;一定條件下\;}}{\;}$CO₂+4H₂；KHCO₃；3．

點評 本題主要考查物質的性質，解答時要根據各種物質的性質，結合各方面條件進行分析、判斷，從而得出正確的結論．