Question

6．山西是我国重要的能源、化工基地，也是卫星发射基地．请回答下列问题．
（1）目前我省居民使用的主要能源有①煤②石油③风能④天然气⑤电能等，其中属于可再生能源的是③⑤（填序号），请再举出我省居民生活中的一种可再生能源太阳能．
（2）天然气不仅可以用来直接燃烧提供能量，还是重要的化工原料．天然气的主要成分是CH₄，它可以与水在高温条件下反应制得水煤气（CO和H₂），反应的化学方程式是CH₄+H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+3H₂，此时得到的水煤气中 CO和 H₂的质量比是14：3．
（3）火箭可将卫星送入太空．火箭推进器中的强还原剂液态肼（N₂H₄）和强氧化剂混合时，发生反应 N₂H₄+2X═N₂+4H₂O，瞬间产生大量气体，推动火箭前进．由此判断X的化学式是H₂O₂，该反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物总能量（填“高于”、“低于”或“等于”）．

Answer 1

分析 （1）从能源是否可再利用的角度可把能源分为可再生能源和不可再生能源．人类开发利用后，在现阶段不可能再生的能源，属于不可再生能源；指在自然界中可以不断再生、连续利用的能源，属于可再生能源；
（2）天然气的主要成分是甲烷；甲烷与水在高温条件下反应制得水煤气（CO和H₂），根据原子守恒书写方程式，根据方程式计算得到的水煤气中 CO和 H₂的质量比；
（3）依据N₂H₄+2X═N₂+4H₂O，利用化学反应前后原子的种类与数目保持不变来确定X的化学式，放热反应为反应物的总能量高于生成物的总能量．

解答 解：（1）①煤、②石油、④天然气、都属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源；
③风能从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源；
 ⑤电能不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源；
我省居民生活中的一种可再生能源为太阳能，取之不尽，用之不竭，
故答案为：③⑤；太阳能；
（2）天然气的主要成分是甲烷，甲烷和水反应生成一氧化碳和氢气，反应的方程式为：CH₄+H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+3H₂，一氧化碳和氢气的物质的量之比为1：3，质量比为：1×28：3×2=14：3，
故答案为：CH₄；CH₄+H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+3H₂；14：3；
（3）由N₂H₄+2X═N₂+4H₂O，
化学反应遵循质量守恒定律，则反应前后的元素相同，原子个数相等，
反应中只有氮原子个数前后相等，
反应后有氧元素，则反应前X中含有氧元素，
反应后共8个氢原子，则2个X中有4个氢原子，
反应后共4个氧原子，则2个X中有4个氧原子，
又X的化学计量数为2，故X的化学式为H₂O₂，
放热反应为反应物的总能量高于生成物的总能量，
故答案为：H₂O₂；高于．

点评 本题考查了能源分类、原子守恒的应用，题目难度不大，试题培养了学生灵活应用基础知识的能力，注意守恒思想的应用．