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1、第1頁(yè)共19頁(yè)中學(xué)綜合學(xué)科資源庫(kù)中學(xué)綜合學(xué)科資源庫(kù)——燃料燃料家庭用氣體燃料【閱讀】本報(bào)訊：本市城區(qū)用氣居民已達(dá)350萬(wàn)戶，燃?xì)猱a(chǎn)業(yè)形成管道煤氣、液化氣和天然氣“三氣并存”的多元結(jié)構(gòu)，其用戶比約為10:3:1。到目前為止，本市已有管道煤氣用戶248.46萬(wàn)戶，液化氣用戶76萬(wàn)戶，天然氣用戶25萬(wàn)戶。其中基本無(wú)毒又不易爆燃的天然氣來(lái)自東海平湖油氣田，今年年底日供應(yīng)量可達(dá)120萬(wàn)米3。據(jù)悉，本市專門負(fù)責(zé)能源開(kāi)發(fā)的申能公司已籌劃東海平湖油氣田

2、擴(kuò)建工程項(xiàng)目。項(xiàng)目建成后，本市天然氣日供應(yīng)量可提高至200萬(wàn)米3，天然氣用戶數(shù)可望超過(guò)液化氣用戶。摘自上?！缎侣劤繄?bào)》2000年8月10日這是一則普通的新聞報(bào)道，但傳出了重要的信息，上海市區(qū)已基本普及了煤氣并將擴(kuò)大天然氣用戶。以前，上海大多數(shù)家庭使用的燃料是煤球、煤餅，從形態(tài)上看，它們是固體燃燒，基本上是直接燃煤。而現(xiàn)在三氣并存：管道煤氣、液化氣和天然氣，它們是氣體燃料。氣體燃料比固體燃料有哪些優(yōu)越性呢？這三種氣體燃料有什么不同？怎樣把

3、煤加工成煤氣？這其中有豐富的化學(xué)知識(shí)呢！該報(bào)當(dāng)天又報(bào)道了2002年前，“上海內(nèi)環(huán)線內(nèi)將建成基本無(wú)燃煤區(qū)”和“西氣東輸工程”的消息。這說(shuō)明不僅民宅，還包括工廠企業(yè)都將改燃煤為燃?xì)?，逐步改燃管道煤氣為燃天然氣。本講座中還將討論，這一調(diào)整上海能源結(jié)構(gòu)的重大舉措，將對(duì)上海大氣環(huán)境改善帶來(lái)的影響?！局R(shí)梳理】1礦物燃料和氣體燃料在社會(huì)生產(chǎn)、家庭生活中都要消耗能量，燃料是人類賴以獲取能量的物質(zhì)。煤、石油和天然氣叫礦物燃料，此外還有薪柴燃料、核燃料等

4、。非燃料的能量來(lái)源有太陽(yáng)能、水力、風(fēng)力、地?zé)岬取Ｖ两?，礦物燃料約占人類能量總消耗量的95％。管道煤氣由煤加工制得，液化氣是石油煉制產(chǎn)物，天然氣則能直接使用。家庭生活中，為什么要使用氣體燃料呢？①因氣體易擴(kuò)散，故氣體燃料與空氣混合充分，容易完全燃燒，與固體燃料相比有較高的能量利用率。②氣體燃料便于運(yùn)輸，使用方便（易點(diǎn)燃，易熄滅），且清潔衛(wèi)生。③固體煤中含有硫、氮等雜質(zhì)，直接燃煤、煤球或煤餅會(huì)產(chǎn)生大量二氧化硫、氮氧化物（NOx）、粉塵等，造

5、成大氣污染，住宅環(huán)境也煙灰滿天，廚房空氣的污染則更嚴(yán)重。城市居民用氣，最先發(fā)展的是管道煤氣，以后產(chǎn)生液化氣作為補(bǔ)充，天然氣則是近年發(fā)展起來(lái)的氣體燃料。在城市發(fā)展史上，煤氣普及率成為城市文明程度的重要指第3頁(yè)共19頁(yè)由于這是一個(gè)吸熱反應(yīng)，故必須交替鼓入空氣和水蒸氣，才能維持爐溫。水煤氣的熱值也不高，也是管道煤氣的次要?dú)庠?。③干餾煤氣（焦?fàn)t氣）：即煤干餾得到的氣體，其可燃成分是甲烷和氫氣，同時(shí)得到副產(chǎn)品焦炭和煤焦油。干餾煤氣熱值高，是管道煤

6、氣的主要?dú)庠?。一個(gè)大型的煤氣廠，有多種類型的制氣設(shè)備，一般是將上述數(shù)種氣源氣體摻混，使之達(dá)到一定的熱值和良好的燃燒性質(zhì)，才貯于大型貯氣柜中，送入城市煤氣管道網(wǎng)絡(luò)。4熱化學(xué)方程式、燃燒熱和熱值化學(xué)反應(yīng)的熱量變化（反應(yīng)熱）可以用熱化學(xué)方程式來(lái)表示，例如：H2（氣）十12O2（氣）→H2O（液）＋285.5kJCH4（氣）＋2O2（氣）→CO2（氣）＋2H2O（液）＋889.5kJ書寫熱化學(xué)方程式時(shí)，必須注明物質(zhì)的狀況，例如1mol氫氣完全燃

7、燒生成氣態(tài)水，放出241.6kJ的熱，其差值（43.9kJ）是1mol液態(tài)水變成水蒸氣所吸熱的熱量。H2（氣）十12O2（氣）→H2O（氣）＋241.6kJ熱化學(xué)方程式中，化學(xué)式前的系數(shù)是表示物質(zhì)的量的數(shù)值（rnol），因此可以是分?jǐn)?shù)，其數(shù)值必須與熱量數(shù)值對(duì)應(yīng)。例如：CO（氣）十12O2（氣）→CO2（氣）＋282.5kJ2CO（氣）＋O2（氣）→2CO2（氣）＋565kJ不同燃料在氧氣中完全燃燒時(shí)，反應(yīng)熱各不相同。科學(xué)上規(guī)定，在25℃

8、，1.013105Pa時(shí)，1mol純凈物完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水所產(chǎn)生的熱量叫燃燒熱，單位是kJmol。燃燒熱數(shù)值越大，物質(zhì)燃燒時(shí)放出的熱量越多。前文已介紹過(guò)甲烷的燃燒熱較氫氣和一氧化碳高，如果在煤氣中增加甲烷的含量就可以提高煤氣的發(fā)熱量。由于實(shí)際使用的燃料大都不是純凈物，通常用熱值來(lái)表示它們的發(fā)熱量。熱值是指1m3或1kg燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量，單位是kJm3或kJkg。例題：某種水煤氣，CO和H2的體積比為1︰1，此外還有10

9、％的不可燃成分，試通過(guò)燃燒熱計(jì)算這種水煤氣的近似熱值（MJm3）。（假設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)狀況）解：查表可知，H2和CO的燃燒熱分別為285.5kJmol和2825kJmol。假設(shè)該水煤氣處于標(biāo)準(zhǔn)狀況，1m3水煤氣所含H2和CO的物質(zhì)的量為：1000(1－10%)50%22.4＝20.1(mol)。該種水煤氣的熱值：20.1(285.5＋282.5)＝1.14104kJm3＝11.4MJm3?！緦ｎ}導(dǎo)讀】1管道煤氣中三種可燃成分作用的比較分析。可以