17（16分）煤是重要的能源，也是化工产品的生产原料。
（1）随着煤、石油等
不可再生
（填“可再生”或“不可再生”）能源大量消耗，开发更多的新能源显得相当重要。试写出一种新能源：
太阳能(合理答案均可)
。
（2）乌黑的煤炭经过化学加工合成天然气的工艺流程如图甲所示。
① 为使煤炭在气化炉中充分反应，可以进行的操作是
将煤炭粉碎(合理答案均可)
。
② 一定条件下，经变换炉反应后，CO含量降低，则含量增加的气体是
$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}}$
。
③ 合成天然气$\ce{(CH_{4})}$充分燃烧的化学方程式是
$\ce{CH_{4} +2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} +2H_{2}O}$
。
（3）一定条件下，将上述气化炉制得的氢气与氮气反应生成氨气，氨气进一步氧化为NO，进而可生产硝酸。
① 氮气通常用液化空气分离法获得：在压强为101 kPa时，液态氮的沸点是$\ce{-196 °C}$，液态氧的沸点是$\ce{-183 °C}$，则随温度升高先逸出的气体是
氮气
。
② $\ce{17 g NH_{3}}$与
63
$\ce{g HNO_{3}}$具有相同质量的氮。
③ 如图乙是氨氧化率与氨—空气混合气中氧氨比的关系。其中直线表示反应的理论值，曲线表示生产实际情况。当氨氧化率达到100%时，理论上$\ce{Y[\dfrac{n(\ce{O_{2}})}{n(\ce{NH_{3}})}]=1.25}$，实际生产要将Y值维护在1.7～2.2之间，原因是
氧气太少不利于$\ce{NH_{3}}$的转化,增大氧气的量,利于氨气的转化,Y值为1.7~2.2时氨氧化率较高,且Y值为2.2时氨氧化率已接近100%
。
[已知：$n\ce{(O_{2})}$可以认为是表示氧气分子堆积数目的一种物理量，即$n\ce{(O_{2})}$值越大，说明氧分子数目越多]
解析：
【分析】
本题围绕能源、煤的综合利用及含氮化合物转化展开，需结合能源分类、反应原理、物质性质及实际生产要求逐一分析：
1. 第(1)问：根据能源能否短期再生判断煤、石油的类别，再列举常见新能源；
2. 第(2)问：① 使固体反应物充分反应需增大接触面积或保证反应物充足；② 变换炉中CO与水蒸气反应生成CO₂和H₂，据此判断气体变化；③ 甲烷燃烧生成CO₂和H₂O，需正确书写配平化学方程式；
3. 第(3)问：① 分离液态空气时，沸点低的气体先汽化逸出；② 先计算NH₃中氮元素质量，再根据HNO₃的氮质量分数计算对应质量；③ 结合反应实际，分析氧氨比的选择原因，需兼顾氨的转化效率和反应程度。
【解析】
(1) 煤、石油等化石能源短期内无法再生，属于不可再生能源；常见新能源有太阳能、氢能、风能等，故填不可再生；太阳能（合理即可）。
(2) ① 使煤炭在气化炉中充分反应，可通过粉碎煤炭增大接触面积，或通入足量空气等操作，故填将煤炭粉碎（合理即可）；
② 变换炉中发生反应：$\ce{CO + H_{2}O(g)\xlongequal{一定条件} CO_{2} + H_{2}}$，反应后CO含量降低，$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}}$含量增加，故填$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}}$；
③ 甲烷充分燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为：$\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃} CO_{2} + 2H_{2}O}$。
(3) ① 压强101kPa时，液态氮沸点（-196℃）低于液态氧沸点（-183℃），温度升高时沸点低的气体先汽化逸出，故先逸出的是氮气；
② 17g $\ce{NH_{3}}$中氮元素质量为：$17\ \mathrm{g} × \frac{14}{17} =14\ \mathrm{g}$，设需要$\ce{HNO_{3}}$的质量为$x$，则$x × \frac{14}{1+14+16×3}=14\ \mathrm{g}$，解得$x=63\ \mathrm{g}$，故填63；
③ 理论上Y=1.25时氨氧化率达100%，实际生产中若Y过小，氧气不足不利于$\ce{NH_{3}}$转化；增大氧气量利于氨的转化，当Y为1.7~2.2时，氨氧化率较高，且Y=2.2时氨氧化率已接近100%，故需将Y值维护在该范围。
【答案】
(1) 不可再生 太阳能(合理答案均可)
(2) ① 将煤炭粉碎(合理答案均可) ② $\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}}$ ③ $\ce{CH_{4} +2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} +2H_{2}O}$
(3) ① 氮气 ② 63 ③ 氧气太少不利于$\ce{NH_{3}}$的转化,增大氧气的量,利于氨气的转化,Y值为1.7~2.2时氨氧化率较高,且Y值为2.2时氨氧化率已接近100%
【知识点】
能源分类、化学方程式书写、根据化学式计算
【点评】
本题综合考查能源、煤的综合利用及含氮化合物的相关知识，涵盖基础概念、化学用语计算和实际生产分析，注重理论联系实际，难度适中，需学生掌握基础知识点并能结合生产实际分析问题。
【难度系数】
0.6
