Question

4．（1）能源、環(huán)境與人類的生活和社會發(fā)展密切相關．
①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．
②為減少污染、提高煤的利用率，可將其轉化為可燃性氣體，此過程可認為是碳與水的反應，其微觀示意圖如圖1所示，該反應的基本反應類型為置換反應．
③為減少溫室氣體排放，人們積極尋找不含碳元素的燃料．目前發(fā)現(xiàn)NH3燃燒的產(chǎn)物不含碳元素，且釋放大量能量．請將NH₃燃燒的化學方程式補充完整：4NH₃+3O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$6H₂O+2N₂．
（2）如圖2是工業(yè)煉鐵示意圖．其中，焦炭的作用是燃燒提供能量和制取CO；有鐵生成的化學方程式為Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)三大化石能源分析；根據(jù)反應的特點判斷反應的類型；根據(jù)質量守恒定律分析；
（2）根據(jù)示意圖及焦炭的作用和質量守恒定律分析回答．

解答 解：（1）①化石燃料包括煤、石油和天然氣；故填：天然氣；②由碳與水反應的微觀示意圖可知，碳與水在高溫條件下的反應生成了一氧化碳和氫氣，反應的方程式是：C+H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO+H₂；該反應由一種單質和一種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；故填：置換反應；③根據(jù)質量守恒定律可知，生成物中缺少4個氮原子，所以生成物應該是氮氣，并且氮氣的化學計量數(shù)是2，故填：2N₂．
（2）因為焦炭燃燒放出大量的熱，給煉鐵提供熱量，同時碳燃燒生成二氧化碳，碳再與二氧化碳反應生成一氧化碳，所以制取一氧化碳，一氧化碳再作為煉鐵的還原劑；
故答案為：制取CO；Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；

點評 在化學反應中遵循質量守恒定律，即反應前后元素的種類不變，原子的種類、個數(shù)不變．