Question

20．按要求回答下列問題：
（1）“化學使天更藍，水更清”．汽車尾氣處理裝置能使某些有毒氣體轉化為無毒氣體：反應的化學方程式：2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$X+2CO₂，X的化學式N₂．
（2）“物質的性質與其用途密切相關”．例如：銅用于制作導線是因為其具有良好的延展性和導電性；一氧化碳的性質決定了一氧化碳在鋼鐵冶煉中的作用，請你用化學方程式表示高爐煉鐵的原理3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（3）目前人類以化石燃料為主要能源，常見的化石燃料包括煤、石油和天然氣；為減少污染，提高煤的利用率，可將其轉化為可燃性氣體，此過程可認為是碳和水的反應，其微觀示意圖如下所示：

該反應的基本類型為置換反應，生成物C和D的分子個數比為1：1．

Answer 1

分析 （1）根據質量守恒定律的實質可以知道：化學反應前后原子的種類和數目不變，可以據此結合題給的化學方程式求出R的化學式；
（2）銅用于制作導線是因為其具有良好的延展性和導電性；高爐煉鐵的原理是在高溫的條件下，一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來；
（3）根據化石燃料的種類分析回答；
根據反應的微觀示意圖，分析反應的特點．判斷反應的類型；
根據反應的微觀示意圖及質量守恒定律分析反應生成物的分子個數比．

解答 解：（1）從題給的化學方程式2CO+2NO $\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2CO₂+X，可以知道：反應前原子的種類和個數為：2個碳原子，4個氧原子，2個氮原子；而反應后出現的原子種類和個數為：2個碳原子，4個氧原子．所以根據質量守恒定律的反應前后原子的種類和數目相等，可以知道，X中含有2個氮原子，故其化學式為：N₂．；
（2）銅用于制作導線是因為其具有良好的延展性和導電性；高爐煉鐵的原理是在高溫的條件下，一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來，化學方程式為：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
（3）常見的化石燃料包括煤、石油和天然氣；
由反應的微觀示意圖可知，該反應由一種單質和化合物反應，生成了另一種單質和另一種化合物，屬于置換反應；
由反應的微觀示意圖及質量守恒定律可知，該圖示中一個碳原子與一個水分子反應，生成了一個易氧化碳分子和一個氫分子，所以，該反應生成物的分子個數比為1：1．
故答案為：（1）N₂；
（2）導電；3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（3）天然氣；置換；1：1；

點評 完成此題，可以依據已有的知識進行，要求同學們加強基礎知識的儲備，以便靈活應用．