Question

【題目】研究發現燃燒排放的氣體中，CO2濃度(用體積分數表示)越高，越容易被收集。與傳統的燃料燃燒方式相比，化學鏈燃燒具有排放CO2濃度更高，易于收集的優點。下圖為利用鎳元素(Ni)進行化學鏈燃燒的原理示意圖。

(1)空氣反應器中，金屬鎳與氧氣在一定條件下發生燃燒反應，其化學方程式為______________。

(2)燃料反應器中發生的部分化學反應如下(在高溫下進行)：H2+ NiONi+H2O CO + NiONi+CO2 反應前后化合價發生改變的元素有________。

(3)與CO、H2直接在空氣中燃燒相比，化學鏈燃燒從燃料反應器排放出的CO2濃度更 高的原因是________。

Answer 1

【答案】 2Ni + O22NiO C、H、Ni 化學鏈燃燒將空氣中不參加反應的N2從空氣反應器中排出

【解析】本題在新的情境下考查了化學方程式的書寫，化合價的規律等，讀懂流程圖的涵義是解題關鍵。

①由圖可以看出，在空氣反應器中，進入的是金屬鎳，同時還有空氣，但是空氣中的氮氣被分流排除了，所以是氧氣參加了反應，生成物質時NiO，金屬鎳與氧氣在一定條件下發生燃燒的化學方程式為 2Ni + O2 2NiO；

②燃料反應器中發生的部分化學反應如下：H2 + NiONi+H2O，CO + NiO Ni+CO2，氫元素的化合價從0價變成了+1價，鎳元素的化合價從+2價變成了0價，碳元素的化合價從+2價變成了+4價，氧元素的化合價反應前后都是-2價，所以反應前后化合價發生改變的元素有C、H、Ni；

③與CO、H2直接在空氣中燃燒相比，由于化學鏈燃燒將空氣中不參加反應的N2從空氣反應器中排出，化學鏈燃燒從燃料反應器排放出的CO2濃度更高。