Question

隨著我國人民生活水平的不斷提高，家用熱水器走入尋常百姓家。目前家用熱水器主要有電熱水器和燃氣熱水器兩種。燃氣熱水器又可分為天然氣型、人工煤氣型和液化石油氣型等。

(1)某城市人工煤氣是由水煤氣和焦爐煤氣混合而成的。寫出由焦炭制取水煤氣的化學方程式____________________________________________________________________________。

(2)將40 L 20 ℃冷水加熱到80℃。若使用天然氣熱水器，則需要標準狀況下____________L 甲烷(已知22.4 L 甲烷燃燒放出890.4 kJ熱量，假設甲烷燃燒時的熱效率為60%，水的比熱為4.18 kJ·kg^-1·℃^-1)。若使用電熱水器，則需要通電___________分鐘(假設電加熱棒功率為1 500 W，熱效率為80%)。

(3)煤氣和電都是二次能源，制煤氣和火力發電都要消耗能源，且產生大氣污染物，未來的新型能源是_____________________________。

Answer 1

(1)C+H₂OCO+H₂  (2)420.7  139.3  (3)太陽能、海洋能、地熱能、生物能等

解析:

水煤氣是碳和水蒸氣在高溫條件下反應生成的氫氣和一氧化碳的混合物。40 L 水的質量是40 kg，根據公式?Q=cmΔt有

x×890.4 kJ/22.4 L×60%=4.18 kJ·kg^-1·℃^-1×40 kg×(80 ℃-20 ℃),解得

x=420.7 L。 1 500×80%×t=40×4.18×10³×60，解得t=8 360，s=139.3 min。