9 [2024 扬州高邮期中]某兴趣小组开展“家用燃料的变迁与合理使用”跨学科实践活动。
任务一:调查家用燃料变迁。
调查发现家用燃料变迁的大致历程为柴草→煤→液化石油气→天然气→……
【查阅资料】
① 煤直接燃烧时,产生氮、硫的氧化物(会形成酸雨)和粉尘。
② 1 kg 燃料完全燃烧时放出的热量如表所示。
(1) 天然气的主要成分为$\ce{CH_{4}}$,在空气中完全燃烧生成两种氧化物,该反应的化学方程式为
$\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} + 2H_{2}O}$
。
(2) 石油气能被压缩成液态储存在钢瓶中,请分析原因:
压缩过程中分子间的空隙减小
。
(3) 结合资料分析,家用燃料从煤变迁到天然气的优点:
天然气燃烧产生的污染物少(或天然气的热值高等合理答案均可)
(写一点)。
任务二:调查燃料合理使用。
(4) 某同学收集到以下几种调控燃烧的事例,请填写下表:
(5) “化学链燃烧”技术是能源领域研究的热点。基于$\ce{NiO-Ni}$载氧体的甲烷$(\ce{CH_{4}})$化学链燃烧技术示意如图:
① 加热条件下,空气反应器中发生反应的化学方程式为
$\ce{2Ni + O_{2}\xlongequal{\Delta}2NiO}$
。
② $\mathrm{X}$中主要物质的化学式为
$\ce{N_{2}}$
。
③ 甲烷在空气中完全燃烧的耗氧量
=
(填“$＞$”“$＜$”或“$=$”)甲烷通过该化学链燃烧的耗氧量。
④ “化学链燃烧”技术可避免空气直接与甲烷接触,与甲烷在空气中燃烧相比,该技术的优点是
有利于分离和回收较纯净的二氧化碳(合理答案均可)
。
