Question

3．煤在燃烧时会产生许多污染物，为了减少煤燃烧时对环境的污染，可设法把煤转化成清洁燃料．
（1）将水蒸气通过炽热的煤层可制得洁净的水煤气（主要成分是CO和H₂），请写出该反应的化学方程式：C+H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H₂．
（2）利用水煤气中的CO和H₂在加热和催化剂存在的条件下反应可以制得液体燃料甲醇（CH₃OH），请写出该反应的化学方程式：CO+2H₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$CH₃OH．
（3）利用水煤气中的CO和H₂，在加热和催化剂的条件下也可以制得气体燃料甲烷（CH₄），同时生成水，请写出该反应的化学方程式：CO+3H₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$CH₄+H₂O．
（4）将少量的水洒在通红的煤火上，火不但没熄灭，反而“呼”地蹿出很高的火苗来．请解释这一现象：炽热的炭和水反应生成可燃的CO和H₂．

Answer 1

分析 （1）根据信息“焦炭在高温条件下与水蒸气反应，得到水煤气（主要成分是CO和H₂）”写成化学反应式；
（2）根据信息“CO和H₂在加热和催化剂条件下反应，可以制得液体燃料甲醇（CH₃OH）”写出化学反应式；
（3）根据信息“CO和H₂在加热和催化剂条件下反应，也可以制得气体燃料甲烷（CH₄），同时生成水”写出化学反应式；
（4）根据燃烧需要同时满足三个条件：①可燃物②氧气或空气③达到燃烧所需的最低温度即着火点），及煤火洒少量的水是吸热反应，解答本题．

解答 解：（1）因为：焦炭在高温条件下与水蒸气反应，得到水煤气（主要成分是CO和H₂），所以化学反应式是：C+H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H₂．
（2）因为：CO和H₂在加热和催化剂条件下反应，可以制得液体燃料甲醇（CH₃OH），故方程式为：CO+2H₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$CH₃OH；
（3）因为：CO和H₂在加热和催化剂条件下反应，也可以制得气体燃料甲烷（CH₄），同时生成水，故方程式为：CO+3H₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$CH₄+H₂O．．
（4）赤热的碳与水反应生成水煤气C+H₂O $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H₂，导致火苗更旺，生成水煤气的反应是吸热反应；
故答为：（1）C+H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H₂；（2）CO+2H₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$CH₃OH；（3）CO+3H₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$CH₄+H₂O；（4）炽热的炭和水反应生成可燃的CO和H₂．

点评 本题考查化学反应式的书写，同学们不但要记住课本中的常见化学反应式，也要能够根据提供的信息书写化学反应式．