初中化學(xué)人教版（2024）九年級上冊（2024）課題2 化石能源的合理利用學(xué)案

這是一份初中化學(xué)人教版（2024）九年級上冊（2024）課題2 化石能源的合理利用學(xué)案，共52頁。學(xué)案主要包含了化石能源的利用，降低化石能源的利用對環(huán)境的影響，新能源的開發(fā)和利用等內(nèi)容，歡迎下載使用。
板塊導(dǎo)航
01/學(xué)習(xí)目標(biāo) 明確內(nèi)容要求，落實學(xué)習(xí)任務(wù)
02/思維導(dǎo)圖 構(gòu)建知識體系，加強學(xué)習(xí)記憶
03/知識導(dǎo)學(xué) 梳理教材內(nèi)容，掌握基礎(chǔ)知識
04/效果檢測 課堂自我檢測，發(fā)現(xiàn)知識盲點
05/問題探究 探究重點難點，突破學(xué)習(xí)任務(wù)
06/分層訓(xùn)練 課后訓(xùn)練鞏固，提升能力素養(yǎng)
一、化石能源的利用
1．化石能源
化石能源又稱 ，是古代生物的遺骸經(jīng)一系列復(fù)雜變化而形成的，主要有 、 、 ?；茉炊际? 。
2．煤和石油
（1）煤：被稱為“工業(yè)的糧食”
①煤的組成：主要含 ，還含少量的 等元素；
②將煤做燃料，主要利用燃燒放出的熱量。
= 3 \* GB3 ③煤的綜合利用：將煤 分解或與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，得到 、煤焦油和煤氣。煤氣是由 等組成的混合氣體，用作居民生活燃?xì)夂突ぴ稀?br>【易錯提醒】
（1）用作居民生活燃?xì)獾拿簹?，如果泄漏，不僅遇明火會引起爆炸，還會因含有一氧化碳使人中毒。
（2）將煤隔絕空氣加強熱，發(fā)生的是 變化。
（2）石油：被稱為“工業(yè)的血液”
①原油：從地下直接開采出來的石油，是一種黏稠的液體。它不是產(chǎn)品，石油不可以直接作燃料，會浪費資源。
= 2 \* GB3 ②石油的組成：主要含碳、氫元素；
= 3 \* GB3 ③石油的煉制：將石油 并使用 煉制，再利用各成分的 不同進(jìn)行分離，得到 。
= 4 \* GB3 ④石油煉制的產(chǎn)品：按沸點由高到低依次為：瀝青、石蠟、潤滑油、柴油、煤油、汽油、液化石油氣等。
【易錯提醒】
（1）煤和石油是混合物，它們綜合利用的產(chǎn)品也都是混合物。
（2）“煤氣”、“煤油”雖然名稱中都有“煤”字，但不都是煤的產(chǎn)品。 “煤氣”是煤的產(chǎn)品；“煤油”卻是石油產(chǎn)品；
3．天然氣
（1）天然氣：天然氣和石油是共生的，有石油的地方一般就有天然氣。主要含有由 元素組成的 ，其中最主要的成分是 。在化石能源中，天然氣是 的能源。
（2）甲烷：
【易錯提醒】
（1）點燃甲烷前要檢驗純度 。
（2）檢驗?zāi)晨扇嘉锸欠窈?、氫元素的方法：點燃，在可燃物上方罩一個冷而干燥的燒杯，燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水霧，說明生成了水，證明含有氫元素；把燒杯迅速倒過來，立即注入澄清石灰水，變渾濁，說明生成了二氧化碳，證明含有碳元素。（如果某可燃物燃燒生成了二氧化碳和水，只能證明一定含碳、氫元素，可能含氧元素）。
（3）鑒別氫氣、一氧化碳、甲烷：檢驗燃燒的產(chǎn)物（導(dǎo)出點燃，在火焰上方分別罩一個冷而干燥的燒杯，看燒杯內(nèi)壁是否出現(xiàn)水霧現(xiàn)象；把燒杯迅速倒過來，立即注入澄清石灰水，看是否變渾濁。
二、降低化石能源的利用對環(huán)境的影響
1．化石燃料造成空氣污染
（1）煤燃燒排放的污染物： 、 （二者引起酸雨）、 、 等。
（2）汽車尾氣中的污染物： 、 、 和 。
2．減少化石能源的利用對環(huán)境的影響：提高 、改進(jìn) ， ；
（1）推廣使用 ；改進(jìn)脫硫設(shè)備；用 代替煤；
（2）改進(jìn)汽車發(fā)動機(jī)的燃燒方式，使用催化凈化裝置，加大尾氣檢測力度，推廣使用電動汽車。
三、新能源的開發(fā)和利用
1．氫氣（最清潔、最理想的燃料）
（1）氫氣的制?。?br>（2）化學(xué)性質(zhì)： 、
（3）作為新能源的優(yōu)點： ；
（4）目前不能廣泛使用的原因： ；
（5）需解決問題：如何大量廉價的制取氫氣； 如何安全地運輸、貯存氫氣。
【易錯提醒】
制取氫氣時，也可以將稀硫酸換成稀鹽酸，但制得的氣體可能會不純，混有少量氯化氫氣體。
2．正在開發(fā)和利用的其他能源： 等。
3．能源消費結(jié)構(gòu)的變化趨勢： 向 方向轉(zhuǎn)變。
1．判斷題
（1）石油中主要含有碳，還含有氫和少量的氮硫氧等元素以及無機(jī)礦物質(zhì)( )
（2）石油是顏色深暗的黏稠狀液體，沒有固定的熔點和沸點( )
（3）化石燃料是取之不盡、用之不竭的可再生能源( )
（4）石油和煤的主要成分都是氫元素和碳元素，同時含有少量其他元素，如硫、氮等( )
（5）天然氣是比煤、石油更加清潔的化石燃料( )
（6）石油是一種化工產(chǎn)品( )
（7）氫能源因制取成本高、貯存難，現(xiàn)階段還不能廣泛利用( )
（8）可燃冰是純凈物( )
（9）大量開采埋于海底的可燃冰，可以緩解資源枯竭的問題( )
（10）沼氣是不可再生能源( )
（11）石油不充分燃燒會生成一氧化碳等有害氣體( )
（12）煤和石油是不可再生能源，必須綜合利用以提高利用效率( )
（13）天然氣是清潔燃料，燃燒后沒有任何污染( )
（14）煤燃燒時排放出二氧化硫（SO2)、二氧化氮(NO2)等污染物。( )
（15）用天然氣替代煤可以減少酸雨的形成( )
（16）煤的燃燒可能造成酸雨的原因是排放大量二氧化硫和氮氧化合物( )
（17）用酒精做燃料，對環(huán)境沒有任何影響( )
（18）化石燃料的燃燒不會造成空氣的污染( )
（19）甲烷在空氣中燃燒：無色氣體燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色火焰，放熱。( )
（20）用天然氣作燃料： 。( )
（21）在啟用沼氣池前，要先用蠟燭做燈火試驗( )
（22）風(fēng)能屬于可再生能源( )
（23）推廣脫硫煤，有助于減少酸雨，提高空氣質(zhì)量( )
（24）風(fēng)能、核能、太陽能——未來充分利用的綠色能源( )
2．小華同學(xué)對家用燃料的變遷進(jìn)行調(diào)查，調(diào)查得知：
(1) 小華小時候父母使用的是液化石油氣，主要成分為丙烷（C3H8），丙烷中碳、氫元素的質(zhì)量比為 。
(2)小華家現(xiàn)在使用的是天然氣，寫出天然氣中主要成分燃燒的化學(xué)方程式 。
(3)奶奶家用太陽能熱水器洗澡，以下場景沒有使用新能源的是 （填序號）。
A．燃煤發(fā)電B．氫能源汽車C．核能供暖
3．北京冬奧會兌現(xiàn)了“綠色辦奧”承諾，科技創(chuàng)新起到了節(jié)能減排的重要作用。
(1)人類目前消耗的能量主要來自化石燃料。化石燃料主要包括煤、 和天然氣。
(2)氫氧燃料電池車是冬奧會的交通工具。氫氧燃料電池車是將 能最終轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，其實現(xiàn)交通“零排放”的原因是 。
(3)首次采用二氧化碳制冷劑進(jìn)行制冰，為實現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)向世界提供“中國方案”：
①碳減排：控制二氧化碳的排放，主要是為了減緩 （填字母序號）。
A．空氣污染 B．白色污染 C．溫室效應(yīng)
②碳“捕捉”與“封存”：捕捉并回收的二氧化碳可再利用，請寫出一條二氧化碳的用途 。
(4)為了控制大氣中CO2的含量相對穩(wěn)定，下列采取的措施不可行的是____。
A．積極開發(fā)利用風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮芎统毕?br>B．鼓勵使用電動汽車，加快充電樁的配套設(shè)施建設(shè)
C．提高煤炭產(chǎn)量，增加火力發(fā)電在電力生產(chǎn)中的比例
D．積極開展綠化國土的行動，建立綠色家園
4．閱讀科普短文，回答相關(guān)問題。
煤被譽為“工業(yè)的糧食”“黑色金子”。煤最大的用途是作為燃料，用于發(fā)電。煤燃燒過程中產(chǎn)生硫的氧化物，可以生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)硫酸?！懊菏先值堋笔侵笩o煙煤、煙煤、褐煤，它們的含碳量依次降低。無煙煤是一種很好的燃料，燒起來火力很強，發(fā)熱量很高，煙塵很少，燃燒后灰渣也不多。
(1)根據(jù)“煤燃燒過程中產(chǎn)生硫的氧化物”，說明煤中除含碳元素以外還含有 元素。
(2)“無煙煤、煙煤、褐煤”中含碳量最低的是 。
(3)無煙煤作為一種很好的燃料，優(yōu)點是 (任寫一點)。
5．新能源汽車已經(jīng)走進(jìn)我們的生活，能量來源更加多元化，與傳統(tǒng)能源相比，新能源更清潔更環(huán)保，結(jié)合所學(xué)知識回答下列問題：（每題答出一點即可）
(1)傳統(tǒng)汽車的燃料來源于化石燃料，請列舉一種常見的化石燃料。
(2)煤燃燒產(chǎn)生污染物排放到空氣中會形成酸雨，請說出酸雨的一種危害。
(3)請列舉一種人們正在利用和開發(fā)的新能源。
?問題一 煤和石油及其利用
【典例1】下列關(guān)于化石燃料的說法正確的是
A．化石燃料都屬于可再生能源B．煤完全燃燒時不會產(chǎn)生污染
C．石油為原料能制造合成纖維D．天然氣主要成分為一氧化碳
【變式1-1】下列關(guān)于燃料的說法中，正確的是
A．石油是純凈物B．化石燃料是取之不盡、用之不竭的
C．煤、石油和天然氣都不是化石燃料D．煤和石油的燃燒會造成對空氣的污染
【變式1-2】能源和環(huán)保問題關(guān)乎社會的可持續(xù)發(fā)展。請回答下列問題：
(1)化石燃料主要包括煤、石油和
(2)化石燃料的主要成分都是 ，燃燒都會產(chǎn)生二氧化碳和水。利用石油各組分的 不同可以分離出汽油、航空煤油、柴油等燃料油?？茖W(xué)家致力于研究將過多的二氧化碳和氫氣在加熱和催化劑條件下反應(yīng)，生成甲烷（）和水，這是實現(xiàn)碳中和的有效手段之一，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ；
(3)通過煤的綜合利用可獲得多種產(chǎn)品。下列說法正確的是______
A．將煤加工成焦炭的變化屬于物理變化
B．煤燃燒生成的二氧化碳是空氣污染的主要物質(zhì)
C．煤是重要的化工原料，要科學(xué)合理地使用
D．人類只能通過燃料燃燒獲取能量
?問題二 天然氣、甲烷和可燃冰
【典例2】我們從柴薪進(jìn)入到燃煤再到天然氣的普及，家用燃料的變遷見證了中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
(1)人們使用的燃料大多來自化石燃料，如天然氣、煤、 ；天然氣的主要成分完全燃燒的化學(xué)方程式為 。
(2)人類從使用煤到天然氣，既是能量密度不斷提高的過程，也是碳比例逐漸減少、氫比例逐漸增大的過程。國際上常用天然氣與制氫，該方法有利于實現(xiàn)______（填字母）。
A．碳循環(huán)利用B．減少碳排放C．減輕溫室效應(yīng)
(3)充分燃燒1kg天然氣和煤所產(chǎn)生的和的質(zhì)量如下圖 燃燒更易導(dǎo)致酸雨，為減少環(huán)境污染，可用新能源代替化石能源，目前人類可開發(fā)和利用的新能源 （寫一點即可）。
【變式2-1】閱讀短文，回答相關(guān)問題。
日常生活中，無論是烹飪還是供暖，我們都離不開燃?xì)獾氖褂?。多?shù)家庭使用天然氣或液化石油氣。天然氣主要成分是甲烷，液化石油氣主要成分是丙烷和丁烷等。完全燃燒液化石油氣和天然氣釋放的熱量和產(chǎn)生的二氧化碳質(zhì)量如圖1所示。
(1)寫出天然氣主要成分完全燃燒的化學(xué)方程式： 。
(2)結(jié)合圖1分析用天然氣替換液化石油氣的意義： 。
(3)若在相同條件下，氣體體積之比等于分子數(shù)之比，管道氣由液化石油氣改為天然氣后，灶具的調(diào)整方法是減小 （填“燃料”或“空氣”）的進(jìn)氣量，且報警器安裝的位置應(yīng)如圖2中 （填“A”或“B”）所示。
(4)下列說法正確的是_______（填字母序號）。
A．天然氣是不可再生能源
B．使用天然氣可以有效地控制溫室氣體的排放
C．天然氣是一種清潔能源，泄漏不具有危險性
【變式2-2】閱讀短文，回答下列問題。
可燃冰主要含甲烷水合物(由甲烷分子和水分子組成)。可燃冰與化石燃料相比，有較高的能量密度，且可燃冰燃燒熱值高、充分燃燒后僅產(chǎn)生二氧化碳和水，幾乎不會留下固體殘渣，也不會產(chǎn)生有害氣體。可燃冰主要蘊藏在深海沉積物和陸地永久凍土中，由水和天然氣在高壓和低溫條件下結(jié)晶而成，當(dāng)溫度升高或壓強降低時，會分解釋放出可燃性氣體——甲烷。可燃冰儲量豐富，被視為未來化石燃料的替代品。
(1)可燃冰屬于 (選填“可再生”或“不可再生”)能源。甲烷的化學(xué)式為 。
(2)可燃冰被譽為綠色能源的原因是 ，寫出甲烷完全燃燒的化學(xué)方程式： 。
(3)可燃冰形成的條件是 和 。
(4)下列說法正確的是_____(填字母)。
A．可燃冰在燃燒時，水和甲烷同時燃燒放出熱量
B．升溫或壓強降低時，甲烷分子體積增大
C．可燃冰燃燒熱值高、污染小、儲量豐富
?問題三 燃料的使用對環(huán)境的影響
【典例3】從環(huán)境保護(hù)的角度考慮，下列燃料中最理想的是
A．天然氣B．液化石油氣C．氫氣D．乙醇汽油
【變式3-1】為消除目前燃料燃燒時產(chǎn)生的環(huán)境污染，同時緩解能源危機(jī)，有關(guān)專家提出了利用太陽能制取氫能的構(gòu)想(如圖所示)。下列說法正確的是
A．光分解催化劑是反應(yīng)物
B．過程②是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
C．太陽能是不可再生能源
D．氫氣不易貯存和運輸，無開發(fā)利用價值
【變式3-2】閱讀下列短文，根據(jù)短文內(nèi)容和所學(xué)知識回答問題：
SO2是形成酸雨的主要物質(zhì)。控制SO2污染的方法有：燃料在燃燒前脫硫、燃燒中脫硫及燃燒后脫硫(即煙氣脫硫)。煙氣脫硫方法一般可分為干法和濕法兩大類。濕法煙氣脫硫是指應(yīng)用液體吸收劑洗滌含SO2的煙氣。干法煙氣脫硫，是指用干粉狀或顆粒狀吸收劑等來處理含SO2的煙氣。濕法煙氣脫硫的優(yōu)點是脫硫效率高，穩(wěn)定，但是能耗高，易造成二次污染，并存在廢水處理等問題。干法煙氣脫硫的優(yōu)點是能耗低，工藝過程簡單，無污水處理問題等。
實驗室可以用圖1裝置模擬干法煙氣脫硫。將煤粉碎，取3份0.5g煤粉，其中2份分別添加0.1g碳酸鈣、0.1g堿石灰(CaO和NaOH)作為吸收劑，混合均勻后，在坩堝中進(jìn)行煤燃燒實驗。用SO2傳感器測出3份煤燃燒過程中所排放的煙氣中SO2的含量(見圖2)。
(1)生活中的煤炭是一種 (填“純凈物”或“混合物”)。
(2)大氣中的SO2主要來自含硫煤炭燃燒，寫出硫燃燒的化學(xué)方程式 。
(3)圖1中漏斗的作用是 ，A瓶中所放液體為水，其作用是 。
(4)下列有關(guān)二氧化硫說法不正確的是_____。
A．控制SO2的污染只能通過煙氣脫硫技術(shù)解決
B．干法煙氣脫硫技術(shù)與濕法煙氣脫硫技術(shù)各有優(yōu)點
C．SO2形成酸雨的主要原理是SO2易與氧氣、水反應(yīng)生成硫酸
D．煤中加入不同吸收劑，對煙氣中SO2的吸收效果不同，其中堿石灰吸收效果最差
(5)“克勞斯法”是處理含硫廢氣的方法之一、下圖為反應(yīng)原理。下列說法正確的是_____。
A．該反應(yīng)中分子、原子種類均發(fā)生改變
B．參加反應(yīng)的兩種分子的個數(shù)比為1：3
C．該反應(yīng)過程涉及三種氧化物
D．該反應(yīng)可回收硫資源
?問題四 開發(fā)利用新能源
【典例4】開發(fā)和利用新能源己迫在眉睫，下列屬于新能源的是
A．煤B．汽油C．潮汐能D．天然氣
【變式4-1】中國提出“二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和”。推廣氫能等新能源是減少碳排放的重要方式之一。由于自然界不存在可直接開采的氫氣資源，所以氫氣必須從化石資源、水和生物質(zhì)等含氫化合物中獲取。這些制氫過程均需要輸入較高的能量，目前主要由不可再生的化石能源提供，也可由可持續(xù)的新能源提供。
化石資源、生物質(zhì)和水是主要的制氫原料，目前常見的生產(chǎn)氫氣的方法如圖所示。在各類化石資源中，高H/C原子個數(shù)比的甲烷是理想的制氫原料。
研究高效率保存與釋放氫氣是目前工業(yè)上急需突破的技術(shù)問題。有文獻(xiàn)報道，納米鎂理論儲氫量為（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），形成氫化鎂。氫化鎂在適當(dāng)條件下可釋放出氫氣。
根據(jù)材料，回答下列問題：
(1)氫氣燃燒的化學(xué)方程式是 ，從環(huán)保的角度看，氫氣是最理想的燃料，原因是 。
(2)化石燃料包括煤、石油和 。甲烷是理想的制氫原料的原因是 。
(3)結(jié)合材料和所學(xué)知識，有關(guān)氫能源的敘述正確的是_______。
A．自然界存在可直接開采的氫氣資源
B．電解水可以制氫
C．氫能源難儲存和運輸
D．能耗高是目前制氫方法的一大缺點
(4)實現(xiàn)“碳達(dá)峰”和“碳中和”，人人責(zé)無旁貸。請寫出一條中學(xué)生踐行“低碳生活”的做法 。
【變式4-2】由中國企業(yè)承建的肯尼亞蒙巴薩油碼頭項目已經(jīng)交付使用。
(1)該碼頭能同時實現(xiàn)原油、重油、汽油、柴油、煤油和液化石油氣的進(jìn)出口轉(zhuǎn)運功能。上述燃料是 （填“可再生”或“不可再生”）能源。液化石油氣中含有丁烯（C4H8），它在空氣中充分燃燒的化學(xué)方程式： 。
(2)重油可作為航母燃料，因含硫元素，燃燒產(chǎn)物會導(dǎo)致 等空氣污染問題。為保護(hù)環(huán)境，應(yīng)大力發(fā)展新能源。下列屬于新能源的是 （填序號）。
A．煤炭 B．核能 C．天然氣 D．地?zé)崮?br>1．下列關(guān)于化石燃料的說法正確的是
A．化石燃料都屬于可再生能源B．煤完全燃燒時不會產(chǎn)生污染
C．石油為原料能制造合成纖維D．天然氣主要成分為一氧化碳
2．下列敘述中不正確的是
A．石油是一種化工產(chǎn)品
B．石油中主要含有碳元素和氫元素
C．石油是一種混合物
D．利用石油中各成分的沸點不同，將它們分離，可得到不同的產(chǎn)品
3．化石燃料在人類社會的發(fā)展進(jìn)程中發(fā)揮了巨大的作用，然而，化石燃料的大規(guī)模開采和利用導(dǎo)致大氣中CO2的含量持續(xù)升高，引發(fā)全球氣候變化。2023年12月13日，聯(lián)合國氣候大會共同達(dá)成了“阿聯(lián)酋共識”，該協(xié)議首次呼吁各國“減少對化石燃料的依賴”，下列能源不屬于化石能源的是
A．煤B．太陽能C．天然氣D．石油
4．能源短缺是人類社會面臨的重大問題，世界各國都在努力尋找和開發(fā)新能源。埋于海底將來可能會替代化石燃料的新能源是
A．煤B．石油C．天然氣D．可燃冰
5．從環(huán)境保護(hù)的角度考慮，下列燃料中最理想的是
A．天然氣B．液化石油氣C．氫氣D．乙醇汽油
6．“可燃冰”外觀像冰，是在海底的高壓低溫條件下形成的，主要含有甲烷水合物，還含有少量二氧化碳?xì)怏w。下列關(guān)于“可燃冰”敘述正確的是
A．“可燃冰”是氧化物B．“可燃冰”是一種比較清潔的能源
C．“可燃冰”提供了水可能變成油的證據(jù)D．“可燃冰”可直接拿回家作燃料
7．新能源的開發(fā)利用能有效緩解能源危機(jī)。下列屬于新能源的是
A．煤B．地?zé)崮蹸．石油D．天然氣
8．可燃冰被科學(xué)家譽為“未來能源”、“21世紀(jì)能源”。“可燃冰”是一種天然氣水合物，其中的主要化學(xué)成分是一種可燃?xì)怏w一一—甲烷，所以它又被稱為甲烷水合物。它的形成至少要滿足三個條件，即溫度、壓力和原料。首先是溫度不能太高，如果溫度高于20℃，它就會受熱分解從而“煙消云散”；其次，“可燃冰”在0℃時，只需30個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓即可生成，并且壓力越大，“可燃冰”就越不容易分解；最后，埋藏在海底的生物殘體和有機(jī)腐殖質(zhì)經(jīng)細(xì)菌分解后產(chǎn)生甲烷氣體，為“可燃冰”的形成提供了充足的原料。下列說法與文意相符的是
A．“可燃冰”的形成并不容易B．海底甲烷氣體主要來自生物殘體和有機(jī)腐殖質(zhì)
C．“可燃冰”其實就是一種氣體D．在0℃且200米的海底可能會有“可燃冰”
9．能源是人類活動的物質(zhì)基礎(chǔ)。
(1)目前，人類以化石燃料為主要能源，化石燃料包括天然氣、石油和 。
(2)天然氣的主要成分為甲烷，甲烷充分燃燒的化學(xué)方程式為 。
(3)可用于代替化石燃料的新能源有潮汐能、 等。
10．陜西是能源大省，以“當(dāng)好動力源，能源供四方”為己任。
(1)陜北化石能源蘊藏豐富。化石能源有煤、 和天然氣。
(2)煤氣化是煤炭高效、清潔利用的核心技術(shù)之一。煤氣化發(fā)生的一個反應(yīng)的化學(xué)方程式為，則X的化學(xué)式是 。
(3)為防止家庭使用的天然氣泄漏造成危險，可將報警器安裝在如圖中的 (填“甲”或“乙”)位置。
11．閱讀短文，回答下列問題。
可燃冰主要含甲烷水合物(由甲烷分子和水分子組成)。可燃冰與化石燃料相比，有較高的能量密度，且可燃冰燃燒熱值高、充分燃燒后僅產(chǎn)生二氧化碳和水，幾乎不會留下固體殘渣，也不會產(chǎn)生有害氣體?？扇急饕N藏在深海沉積物和陸地永久凍土中，由水和天然氣在高壓和低溫條件下結(jié)晶而成，當(dāng)溫度升高或壓強降低時，會分解釋放出可燃性氣體——甲烷?？扇急鶅α控S富，被視為未來化石燃料的替代品。
(1)可燃冰屬于 (選填“可再生”或“不可再生”)能源。甲烷的化學(xué)式為 。
(2)可燃冰被譽為綠色能源的原因是 ，寫出甲烷完全燃燒的化學(xué)方程式： 。
(3)可燃冰形成的條件是 和 。
(4)下列說法正確的是_____(填字母)。
A．可燃冰在燃燒時，水和甲烷同時燃燒放出熱量
B．升溫或壓強降低時，甲烷分子體積增大
C．可燃冰燃燒熱值高、污染小、儲量豐富
12．《天工開物》記載：”凡取煤經(jīng)歷久者，從土面能辨有無之色，然后掘挖。深至五丈許，方始得煤，初見煤端時，毒氣灼人。有將巨竹鑿去中節(jié)，尖銳其末，插入炭中，其毒煙從竹中透上。人從其下施攫拾取者（如圖）?！被卮鹣铝袉栴}：
(1)煤屬于 （填“可再生”或“不可再生”）能源?！熬拗耔徣ブ泄?jié)”使竹子整體貫通，此竹筒相當(dāng)于實驗室中的 （填儀器名稱）。
(2)“毒氣灼人”，煤礦中的“毒氣”俗名叫瓦斯，它主要成分是甲烷，此外還有一氧化碳、硫化氫等氣體。一氧化碳使人中毒的原理是 。挖煤時“毒氣”遇火會發(fā)生爆炸，主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(3)煤燃燒產(chǎn)生的導(dǎo)致的環(huán)境問題是 ?，F(xiàn)代工業(yè)為了綜合利用煤，將煤隔絕空氣加強熱得到焦炭，煤焦油和煤氣。
(4)為了防止煤礦的礦井發(fā)生瓦斯爆炸事故，下列做法可行的是______（填序號）。
A．進(jìn)礦井前先做燈火實驗
B．礦井內(nèi)嚴(yán)禁煙火
C．礦井內(nèi)要加強通風(fēng)
D．安裝瓦斯探頭傳感器監(jiān)測瓦斯?jié)舛?br>13．閱讀下列材料，并回答問題：
“液態(tài)陽光”是指將清潔的太陽能轉(zhuǎn)化為可儲存、可運輸?shù)娜剂稀Ｖ袊茖W(xué)家通過單核錳催化劑，將水和二氧化碳轉(zhuǎn)化成甲烷，最終轉(zhuǎn)化為甲醇（CH3OH），為實現(xiàn)“液態(tài)陽光”邁出了關(guān)鍵一步，其流程如下圖所示。用甲醇燃料代替煤炭作為燃料，排放的PM2.5將減少80%以上，氮氧化物減少90%以上，可助力中國完成碳中和目標(biāo)。
(1)用甲醇燃料代替煤炭作為燃料，可以減少 （寫一種）的排放，從而減少對空氣的污染，助力中國完成碳中和目標(biāo)。
(2)“液態(tài)陽光”，就是人工模擬光合作用，輔之以催化劑，將太陽能變成液體燃料甲醇，這個過程是將太陽能轉(zhuǎn)化為 能。
(3)光伏發(fā)電產(chǎn)生的電能用于電解水，寫出對應(yīng)的化學(xué)方程式 。
(4)“液態(tài)陽光”的制備過程中，能夠循環(huán)使用的物質(zhì)是 （填化學(xué)式）。
(5)下列有關(guān)“液態(tài)陽光”的說法正確的是 。
A．CO2和H2O轉(zhuǎn)化為“液態(tài)陽光”過程中同時吸收能量
B．“液態(tài)陽光”技術(shù)的發(fā)展有助于實現(xiàn)能源的可持續(xù)利用
C．單核錳催化劑在加快水和二氧化碳轉(zhuǎn)化成甲烷的過程中質(zhì)量增加
D．“液態(tài)陽光”技術(shù)可應(yīng)對化石燃料枯竭的能源需求和氣候變化
1．．能源是人類發(fā)展的基礎(chǔ)。下列屬于不可再生能源的是
A．風(fēng)能B．氫能C．石油D．潮汐能
2．2024年六五環(huán)境日以“全面推進(jìn)美麗中國建設(shè)”為主題。下列做法不符合這一主題的是
A．生活垃圾分類處理B．工廠廢水直接排放
C．推廣使用清潔能源D．回收利用廢舊金屬
3．在探究甲烷的元素組成時，做了如下圖的兩個實驗。下列說法錯誤的是
A．燃燒時火焰呈（淡）藍(lán)色B．左側(cè)燒杯內(nèi)壁有小液滴產(chǎn)生
C．右側(cè)燒杯內(nèi)壁石灰水變渾濁D．可得出甲烷含有氧元素
4．“推動綠色發(fā)展，促進(jìn)人與自然和諧共生”是我國“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)之一，下列做法與此理念不相符的是
A．提倡低碳出行B．增加使用太陽能和核能等新能源
C．積極參與植樹造林D．深埋廢舊電池
5．家用燃料使用的發(fā)展歷程(括號內(nèi)表示燃料主要成分)如下圖所示。下列說法錯誤的是

A．燃料燃燒時均放出熱量
B．灌裝液化氣和天然氣都屬于化石燃料
C．夜間管道煤氣泄漏可以開燈查找泄漏源
D．天然氣與蜂窩煤相比較，是更清潔的能源
6．天津大學(xué)成功研發(fā)超高功率密度的質(zhì)子交換膜燃料電池，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是
A．該燃料電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
B．該反應(yīng)前后分子數(shù)目不變
C．參加反應(yīng)的兩種物質(zhì)的質(zhì)量比為2:1
D．使用催化劑，可增加生成水的質(zhì)量
7．分解水制氫的一種原理如圖。下列關(guān)于該原理的說法正確的是
A．反應(yīng)Ⅰ中碘元素的化合價降低，氧元素的化合價升高B．反應(yīng)生成的氧氣和氫氣的質(zhì)量比為1：2
C．該體系中循環(huán)利用的物質(zhì)是I2、SO2和水D．該體系中的所有反應(yīng)都是將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
8．為實現(xiàn)“碳達(dá)峰”“碳中和”目標(biāo)，科研人員利用太陽能發(fā)電進(jìn)行電解水制氫，將制得的氫氣與捕獲的二氧化碳反應(yīng)合成甲醇，甲醇與水重整制氫可以實現(xiàn)氫氣的即產(chǎn)即用，再結(jié)合氫燃料電池發(fā)電，將實現(xiàn)氫能汽車的二氧化碳零排放，其工藝流程如下圖，（已知：汽油中含碳量約為84%，1kg氫氣對汽車提供的能量效果等同于燃燒11.5kg的汽油）下列說法正確的是
A．以上生產(chǎn)甲醇的過程不利于節(jié)約燃料資源
B．甲醇制氫反應(yīng)前后的元素種類發(fā)生了改變
C．通過元素分析儀測得甲醇中，，則甲醇的化學(xué)式為CH2O
D．若汽油中的碳元素能充分燃燒生成二氧化碳，則使用100噸氫氣代替汽油可以減排二氧化碳3542噸
9．燃燒、能源、環(huán)境等問題與人類生活密切相關(guān)。
(1)目前，人類以化石燃料為主要能源，常見的化石燃料是煤、石油和 ，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)海底埋藏著大量的“可燃冰”，其中主要含有甲烷水合物，甲烷(CH4)在空氣中充分燃燒的化學(xué)方程式為 。
(2)工業(yè)上利用石油中各成份的沸點不同，分離制備汽油、煤油等產(chǎn)品，該過程屬于 (填“物理”或“化學(xué)”)變化。
(3)下列成語的原意與燃燒不相關(guān)的是_____(填字母序號)。
A．抱薪救火B(yǎng)．杯水車薪C．臥薪嘗膽D．釜底抽薪
(4)戰(zhàn)國《周禮》中記載：“煤餅燒礪房成灰”(“礪房”即牡蠣殼，主要成分是碳酸鈣)。“礪房成灰”指高溫條件下碳酸鈣轉(zhuǎn)化為生石灰和二氧化碳。
①上述反應(yīng)過程中，可將煤餅加工成煤粉后再燃燒，有利于煤充分燃燒的原因是 。
②“礪房成灰”的反應(yīng)屬于 (填基本反應(yīng)類型)。
(5)氫氣作為最清潔能源，越來越受到人們關(guān)注，目前，作為高能燃料液氫已應(yīng)用于航天領(lǐng)域。除氫能源外，人們正在利用和開發(fā)的其他新能源有 (寫出一種即可)。
10．閱讀短文，回答相關(guān)問題。
日常生活中，無論是烹飪還是供暖，我們都離不開燃?xì)獾氖褂谩６鄶?shù)家庭使用天然氣或液化石油氣。天然氣主要成分是甲烷，液化石油氣主要成分是丙烷和丁烷等。完全燃燒液化石油氣和天然氣釋放的熱量和產(chǎn)生的二氧化碳質(zhì)量如圖1所示。
(1)寫出天然氣主要成分完全燃燒的化學(xué)方程式： 。
(2)結(jié)合圖1分析用天然氣替換液化石油氣的意義： 。
(3)若在相同條件下，氣體體積之比等于分子數(shù)之比，管道氣由液化石油氣改為天然氣后，灶具的調(diào)整方法是減小 （填“燃料”或“空氣”）的進(jìn)氣量，且報警器安裝的位置應(yīng)如圖2中 （填“A”或“B”）所示。
(4)下列說法正確的是_______（填字母序號）。
A．天然氣是不可再生能源
B．使用天然氣可以有效地控制溫室氣體的排放
C．天然氣是一種清潔能源，泄漏不具有危險性
11．新能源的開發(fā)和利用促進(jìn)了能源結(jié)構(gòu)向多元、清潔和低碳轉(zhuǎn)變。
(1)目前，人類利用的能量大多來自化石燃料，如石油、天然氣和 。在有石油的地方，一般都有天然氣存在，天然氣的主要成分是甲烷，其化學(xué)式為 。
(2)做飯時，天然氣燃燒不充分，鍋底易出現(xiàn)黑色物質(zhì)，此時可調(diào) (填“小”或“大”)燃?xì)庠畹倪M(jìn)風(fēng)口，使燃料充分燃燒，節(jié)約能源。
(3)我國研制出一種新型催化劑，在這種催化劑作用下，二氧化碳可以轉(zhuǎn)化為汽油，主要轉(zhuǎn)化過程如圖所示(部分生成物已略去)。
①催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)和 不變。
②過程I中反應(yīng)生成的另外一種物質(zhì)為生活中常見的氧化物，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(4)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，氫能源的開發(fā)利用已取得很大進(jìn)展。氫氣作為燃料的優(yōu)點是 (答一點即可)。
12．明代于謙《詠煤炭》“鑿開混沌得烏金，…但愿蒼生俱飽暖，不辭辛苦出山林。”古代把煤炭稱為“烏金”，主要用作燃料和冶鐵，現(xiàn)代工業(yè)上常把粗煤進(jìn)行綜合處理，流程如下圖所示：

(1)粗煤屬于 (選填“純凈物”或“混合物”)；第①步操作原理與化學(xué)實驗操作 (填寫實驗操作名稱)原理一樣。
(2)步驟②反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(3)第④步發(fā)生反應(yīng)的基本反應(yīng)類型為 。
(4)開發(fā)和利用新能源已迫在眉睫。下列屬于新能源的是___________(填字母)。
A．地?zé)崮蹷．汽油C．潮汐能D．天然氣
13．氫能源是最理想的“綠色能源”之一。我國氫能源的發(fā)展規(guī)劃分為“灰氫”、“藍(lán)氫”和“綠氫”三個階段，具體如圖1所示。

回答下列問題：
(1)生成“灰氫”和“藍(lán)氫”中用到煤炭和天然氣屬于化石能源，化石能源還包括 。
(2)煤炭生成“灰氫”屬于 變化（填“物理”或“化學(xué)”），該反應(yīng)中需將煤磨成煤粉，水變成噴霧狀，其原因是 。
(3)如圖2是“綠氫”的“制氫、儲氫、釋氫、用氫”的示意圖。

Ⅰ、“制氫”：通過光伏發(fā)電和催化劑的作用，使水分解產(chǎn)生氫氣。
①該反應(yīng)中產(chǎn)生氫氣和氧氣的體積比約為 。
Ⅱ、“儲氫”：用化學(xué)方法將氫氣轉(zhuǎn)化為甲醇（常溫常壓下為液體）。
②轉(zhuǎn)化Ⅱ中和在催化劑的作用下反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
③理論上反應(yīng)Ⅰ消耗的中氫元素質(zhì)量 （填“”“”或“”）·反應(yīng)Ⅱ生成的甲醇中氫元素質(zhì)量。
Ⅲ、“釋氫”：將甲醇轉(zhuǎn)化為氫氣，通常有以下兩種方案：
方案1：
方案2：
④對比上述兩種方案，方案1的優(yōu)點是 （填一條即可）。
Ⅳ、“用氫”：氫氧燃料電池能量轉(zhuǎn)化率高，產(chǎn)物是水清潔環(huán)保。
⑤氫氧燃料電池在工作時，能量轉(zhuǎn)化的方式是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為 。1．了解煤和石油產(chǎn)品的綜合利用；知道甲烷的性質(zhì)。
2．了解化石能源使用對環(huán)境的影響；了解目前使用和開發(fā)的各種新能源。
重點：
化石能源使用對環(huán)境的影響。
難點：
化石能源使用對環(huán)境的影響。
化學(xué)式

物理性質(zhì)
無色，無味的氣體，密度比空氣 ， 溶于水。
化學(xué)性質(zhì)

燃燒時現(xiàn)象：產(chǎn)生 火焰，罩在火焰上方的干冷的燒杯內(nèi)壁出現(xiàn) ，倒轉(zhuǎn)燒杯，注入少量澄清石灰水，澄清石灰水 。
化學(xué)方程式：
沼氣
主要成分也是 。
制備：把秸稈、雜草、人畜糞便等廢棄物放在密閉的沼氣池中發(fā)酵，就可產(chǎn)生甲烷。意義：在農(nóng)村，沼氣可解決
問題和 。
可燃冰
主要成分是甲烷水合物。
優(yōu)點是：熱值高，儲量巨大，有望成為未來新能源。
缺點：若開發(fā)利用不當(dāng)，可能引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害和溫室效應(yīng)加劇。
藥品
和
原理

收集方法
法（密度比空氣小）、 法（難溶于水）
實驗裝置
第七單元 能源的合理利用與開發(fā)
課題2 化石能源的合理利用
板塊導(dǎo)航
01/學(xué)習(xí)目標(biāo) 明確內(nèi)容要求，落實學(xué)習(xí)任務(wù)
02/思維導(dǎo)圖 構(gòu)建知識體系，加強學(xué)習(xí)記憶
03/知識導(dǎo)學(xué) 梳理教材內(nèi)容，掌握基礎(chǔ)知識
04/效果檢測 課堂自我檢測，發(fā)現(xiàn)知識盲點
05/問題探究 探究重點難點，突破學(xué)習(xí)任務(wù)
06/分層訓(xùn)練 課后訓(xùn)練鞏固，提升能力素養(yǎng)
一、化石能源的利用
1．化石能源
化石能源又稱化石燃料，是古代生物的遺骸經(jīng)一系列復(fù)雜變化而形成的，主要有煤、石油、天然氣。化石能源都是不可再生能源。
2．煤和石油
（1）煤：被稱為“工業(yè)的糧食”
①煤的組成：主要含碳元素，還含少量的氫、氮、氧、硫等元素；
②將煤做燃料，主要利用燃燒放出的熱量。
= 3 \* GB3 ③煤的綜合利用：將煤隔絕空氣加強熱分解或與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，得到焦炭、煤焦油和煤氣。煤氣是由氫氣、一氧化碳、甲烷等組成的混合氣體，用作居民生活燃?xì)夂突ぴ稀?br>【易錯提醒】
（1）用作居民生活燃?xì)獾拿簹猓绻孤?，不僅遇明火會引起爆炸，還會因含有一氧化碳使人中毒。
（2）將煤隔絕空氣加強熱，發(fā)生的是化學(xué)變化。
（2）石油：被稱為“工業(yè)的血液”
①原油：從地下直接開采出來的石油，是一種黏稠的液體。它不是產(chǎn)品，石油不可以直接作燃料，會浪費資源。
= 2 \* GB3 ②石油的組成：主要含碳、氫元素；
= 3 \* GB3 ③石油的煉制：將石油加熱并使用催化劑煉制，再利用各成分的沸點不同進(jìn)行分離，得到多種燃料和化工原料。
= 4 \* GB3 ④石油煉制的產(chǎn)品：按沸點由高到低依次為：瀝青、石蠟、潤滑油、柴油、煤油、汽油、液化石油氣等。
【易錯提醒】
（1）煤和石油是混合物，它們綜合利用的產(chǎn)品也都是混合物。
（2）“煤氣”、“煤油”雖然名稱中都有“煤”字，但不都是煤的產(chǎn)品。 “煤氣”是煤的產(chǎn)品；“煤油”卻是石油產(chǎn)品；
3．天然氣
（1）天然氣：天然氣和石油是共生的，有石油的地方一般就有天然氣。主要含有由碳、氫元素組成的氣態(tài)碳?xì)浠衔?，其中最主要的成分是甲烷。在化石能源中，天然氣是較清潔的能源。
（2）甲烷：
【易錯提醒】
（1）點燃甲烷前要檢驗純度 。
（2）檢驗?zāi)晨扇嘉锸欠窈肌湓氐姆椒ǎ狐c燃，在可燃物上方罩一個冷而干燥的燒杯，燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水霧，說明生成了水，證明含有氫元素；把燒杯迅速倒過來，立即注入澄清石灰水，變渾濁，說明生成了二氧化碳，證明含有碳元素。（如果某可燃物燃燒生成了二氧化碳和水，只能證明一定含碳、氫元素，可能含氧元素）。
（3）鑒別氫氣、一氧化碳、甲烷：檢驗燃燒的產(chǎn)物（導(dǎo)出點燃，在火焰上方分別罩一個冷而干燥的燒杯，看燒杯內(nèi)壁是否出現(xiàn)水霧現(xiàn)象；把燒杯迅速倒過來，立即注入澄清石灰水，看是否變渾濁。
二、降低化石能源的利用對環(huán)境的影響
1．化石燃料造成空氣污染
（1）煤燃燒排放的污染物：SO2、NO2等氮的氧化物（二者引起酸雨）、CO、煙塵等。
（2）汽車尾氣中的污染物：CO、未燃燒的碳?xì)浠衔铩⒌难趸锖蜔焿m。
2．減少化石能源的利用對環(huán)境的影響：提高燃料質(zhì)量、改進(jìn)使用技術(shù)，減少污染物的排放；
（1）推廣使用脫硫煤；改進(jìn)脫硫設(shè)備；用天然氣代替煤；
（2）改進(jìn)汽車發(fā)動機(jī)的燃燒方式，使用催化凈化裝置，加大尾氣檢測力度，推廣使用電動汽車。
三、新能源的開發(fā)和利用
1．氫氣（最清潔、最理想的燃料）
（1）氫氣的制取：
（2）化學(xué)性質(zhì)：可燃性、還原性
（3）作為新能源的優(yōu)點：資源豐富，放熱量多，無污染；
（4）目前不能廣泛使用的原因：制取氫氣成本太高且貯存困難；
（5）需解決問題：如何大量廉價的制取氫氣； 如何安全地運輸、貯存氫氣。
【易錯提醒】
制取氫氣時，也可以將稀硫酸換成稀鹽酸，但制得的氣體可能會不純，混有少量氯化氫氣體。
2．正在開發(fā)和利用的其他能源：太陽能、風(fēng)能、潮汐能、核能、生物質(zhì)能等。
3．能源消費結(jié)構(gòu)的變化趨勢： 向清潔低碳方向轉(zhuǎn)變。
1．判斷題
（1）石油中主要含有碳，還含有氫和少量的氮硫氧等元素以及無機(jī)礦物質(zhì)( )
（2）石油是顏色深暗的黏稠狀液體，沒有固定的熔點和沸點( )
（3）化石燃料是取之不盡、用之不竭的可再生能源( )
（4）石油和煤的主要成分都是氫元素和碳元素，同時含有少量其他元素，如硫、氮等( )
（5）天然氣是比煤、石油更加清潔的化石燃料( )
（6）石油是一種化工產(chǎn)品( )
（7）氫能源因制取成本高、貯存難，現(xiàn)階段還不能廣泛利用( )
（8）可燃冰是純凈物( )
（9）大量開采埋于海底的可燃冰，可以緩解資源枯竭的問題( )
（10）沼氣是不可再生能源( )
（11）石油不充分燃燒會生成一氧化碳等有害氣體( )
（12）煤和石油是不可再生能源，必須綜合利用以提高利用效率( )
（13）天然氣是清潔燃料，燃燒后沒有任何污染( )
（14）煤燃燒時排放出二氧化硫（SO2)、二氧化氮(NO2)等污染物。( )
（15）用天然氣替代煤可以減少酸雨的形成( )
（16）煤的燃燒可能造成酸雨的原因是排放大量二氧化硫和氮氧化合物( )
（17）用酒精做燃料，對環(huán)境沒有任何影響( )
（18）化石燃料的燃燒不會造成空氣的污染( )
（19）甲烷在空氣中燃燒：無色氣體燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色火焰，放熱。( )
（20）用天然氣作燃料： 。( )
（21）在啟用沼氣池前，要先用蠟燭做燈火試驗( )
（22）風(fēng)能屬于可再生能源( )
（23）推廣脫硫煤，有助于減少酸雨，提高空氣質(zhì)量( )
（24）風(fēng)能、核能、太陽能——未來充分利用的綠色能源( )
【答案】(1) × (2) √ (3) × (4) × (5) √ (6) × (7)√ (8)× (9) × (10) × (11) √ (12) √ (13) × (14) √ (15) √ (16) √ (17) × (18) × (19) × (20) √ (21) × (22) √ × (23) √ (24) √
2．小華同學(xué)對家用燃料的變遷進(jìn)行調(diào)查，調(diào)查得知：
(1) 小華小時候父母使用的是液化石油氣，主要成分為丙烷（C3H8），丙烷中碳、氫元素的質(zhì)量比為 。
(2)小華家現(xiàn)在使用的是天然氣，寫出天然氣中主要成分燃燒的化學(xué)方程式 。
(3)奶奶家用太陽能熱水器洗澡，以下場景沒有使用新能源的是 （填序號）。
A．燃煤發(fā)電B．氫能源汽車C．核能供暖
【答案】(1)9:2
(2)CH4+2O2CO2+2H2O
(3)A
【詳解】（1）丙烷（C3H8）中碳、氫元素的質(zhì)量比為（12×3）：（1×8）=9：2；
（2）天然氣的主要成分是甲烷，在點燃的條件下，甲烷與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH4+2O2CO2+2H2O；
（3）煤是一種化石能源，屬于常規(guī)能源；氫能和核能屬于新能源，故選A。
3．北京冬奧會兌現(xiàn)了“綠色辦奧”承諾，科技創(chuàng)新起到了節(jié)能減排的重要作用。
(1)人類目前消耗的能量主要來自化石燃料。化石燃料主要包括煤、 和天然氣。
(2)氫氧燃料電池車是冬奧會的交通工具。氫氧燃料電池車是將 能最終轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，其實現(xiàn)交通“零排放”的原因是 。
(3)首次采用二氧化碳制冷劑進(jìn)行制冰，為實現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)向世界提供“中國方案”：
①碳減排：控制二氧化碳的排放，主要是為了減緩 （填字母序號）。
A．空氣污染 B．白色污染 C．溫室效應(yīng)
②碳“捕捉”與“封存”：捕捉并回收的二氧化碳可再利用，請寫出一條二氧化碳的用途 。
(4)為了控制大氣中CO2的含量相對穩(wěn)定，下列采取的措施不可行的是____。
A．積極開發(fā)利用風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮芎统毕?br>B．鼓勵使用電動汽車，加快充電樁的配套設(shè)施建設(shè)
C．提高煤炭產(chǎn)量，增加火力發(fā)電在電力生產(chǎn)中的比例
D．積極開展綠化國土的行動，建立綠色家園
【答案】(1)石油
(2) 化學(xué) 產(chǎn)物是水，無污染
(3) C 滅火/作氣體肥料/化工產(chǎn)品的原料（合理即可）
(4)C
【詳解】（1）化石燃料包括煤、石油和天然氣；
（2）氫氧燃料電池車是將化學(xué)能最終轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，其實現(xiàn)交通“零排放”的原因是產(chǎn)物是水，對環(huán)境無污染；
（3）①控制二氧化碳的排放，主要是為了減緩溫室效應(yīng)；故答案為：C；
②二氧化碳的用途有滅火、作氣體肥料、生產(chǎn)化工產(chǎn)品的原料等；
（4）A．積極開發(fā)利用風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮芎统毕埽瑴p少化石能源的使用，可以減少二氧化碳的排放，不合題意；
B．鼓勵使用電動汽車，加快充電樁的配套設(shè)施建設(shè)減少化石能源的使用，可以減少二氧化碳的排放，不合題意；
C．提高煤炭產(chǎn)量，增加火力發(fā)電在電力生產(chǎn)中的比例就會大量排放二氧化碳，符合題意；
D．積極開展綠化國土的行動，建立綠色家園可以增大二氧化碳的吸收量，降低二氧化碳的濃度，不合題意；
故答案為：C。
4．閱讀科普短文，回答相關(guān)問題。
煤被譽為“工業(yè)的糧食”“黑色金子”。煤最大的用途是作為燃料，用于發(fā)電。煤燃燒過程中產(chǎn)生硫的氧化物，可以生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)硫酸。“煤氏三兄弟”是指無煙煤、煙煤、褐煤，它們的含碳量依次降低。無煙煤是一種很好的燃料，燒起來火力很強，發(fā)熱量很高，煙塵很少，燃燒后灰渣也不多。
(1)根據(jù)“煤燃燒過程中產(chǎn)生硫的氧化物”，說明煤中除含碳元素以外還含有 元素。
(2)“無煙煤、煙煤、褐煤”中含碳量最低的是 。
(3)無煙煤作為一種很好的燃料，優(yōu)點是 (任寫一點)。
【答案】(1)硫
(2)褐煤
(3)火力很強，發(fā)熱量很高，煙塵很少，燃燒后灰渣也不多（任寫一點）
【詳解】（1）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，由于煤燃燒過程中產(chǎn)生硫的氧化物，所以煤中除了含有碳元素之外，還含有硫元素；
（2）“煤氏三兄弟”是無煙煤、煙煤、褐煤，它們的含碳量依次降低，因而在“煤氏三兄弟”中含碳量最低的是褐煤；
（3）無煙煤是一種很好的燃料，其優(yōu)點有：燒起來火力很強，發(fā)熱量最高，煙塵很少，燃燒后灰渣也不多。(任寫一點)
5．新能源汽車已經(jīng)走進(jìn)我們的生活，能量來源更加多元化，與傳統(tǒng)能源相比，新能源更清潔更環(huán)保，結(jié)合所學(xué)知識回答下列問題：（每題答出一點即可）
(1)傳統(tǒng)汽車的燃料來源于化石燃料，請列舉一種常見的化石燃料。
(2)煤燃燒產(chǎn)生污染物排放到空氣中會形成酸雨，請說出酸雨的一種危害。
(3)請列舉一種人們正在利用和開發(fā)的新能源。
【答案】(1)煤或石油或天然氣
(2)直接危害人體健康或引起河流、湖泊的水體酸化，嚴(yán)重影響水生動植物生長或破壞土壤、植被、森林或腐蝕金屬、油漆、皮革、紡織品和建筑物等或滲入地下，可能引起地下水酸化等（寫一種合理即可）
(3)太陽能或風(fēng)能或地?zé)崮芑虺毕芑蛏镔|(zhì)能或核能等
【詳解】（1）常見的化石燃料有煤、石油、天然氣；
（2）煤燃燒產(chǎn)生污染物排放到空氣中會形成酸雨，酸雨直接危害人體健康，會引起河流、湖泊的水體酸化，嚴(yán)重影響水生動植物生長；會破壞土壤、植被、森林，會腐蝕金屬、油漆、皮革、紡織品和建筑物等，也會滲入地下，可能引起地下水酸化等（合理即可）；
（3）人們正在利用和開發(fā)的新能源有太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能、生物質(zhì)能、核能等（合理即可）。
?問題一 煤和石油及其利用
【典例1】下列關(guān)于化石燃料的說法正確的是
A．化石燃料都屬于可再生能源B．煤完全燃燒時不會產(chǎn)生污染
C．石油為原料能制造合成纖維D．天然氣主要成分為一氧化碳
【答案】C
【詳解】A、化石燃料包括煤、石油和天然氣，化石燃料在短期內(nèi)不能從自然界得到補充，屬于不可再生能源，說法錯誤，不符合題意；
B、煤中含有硫元素、氮元素，完全燃燒時生成的二氧化硫、二氧化氮等溶于水會形成酸雨，對環(huán)境造成污染，說法錯誤，不符合題意；
C、以石油為原料能制造合成纖維，說法正確，符合題意。
D、天然氣主要成分是甲烷，說法錯誤，不符合題意。
故選：C。
【變式1-1】下列關(guān)于燃料的說法中，正確的是
A．石油是純凈物B．化石燃料是取之不盡、用之不竭的
C．煤、石油和天然氣都不是化石燃料D．煤和石油的燃燒會造成對空氣的污染
【答案】D
【詳解】A、石油的主要成分是一些烷烴，還含有一些其它種類的物質(zhì)，屬于混合物，故選項說法錯誤；
B、化石燃料不是取之不盡、用之不竭的，故選項說法錯誤；
C、煤、石油、天然氣屬于化石燃料，故選項說法錯誤；
D、化石燃料燃燒能生成大量的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等對空氣有影響的物質(zhì)，故選項說法正確。
故選D。
【變式1-2】能源和環(huán)保問題關(guān)乎社會的可持續(xù)發(fā)展。請回答下列問題：
(1)化石燃料主要包括煤、石油和
(2)化石燃料的主要成分都是 ，燃燒都會產(chǎn)生二氧化碳和水。利用石油各組分的 不同可以分離出汽油、航空煤油、柴油等燃料油?？茖W(xué)家致力于研究將過多的二氧化碳和氫氣在加熱和催化劑條件下反應(yīng)，生成甲烷（）和水，這是實現(xiàn)碳中和的有效手段之一，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ；
(3)通過煤的綜合利用可獲得多種產(chǎn)品。下列說法正確的是______
A．將煤加工成焦炭的變化屬于物理變化
B．煤燃燒生成的二氧化碳是空氣污染的主要物質(zhì)
C．煤是重要的化工原料，要科學(xué)合理地使用
D．人類只能通過燃料燃燒獲取能量
【答案】(1)天然氣
(2) 碳?xì)浠衔? 沸點 CO2 + 4H2 CH4 + 2H2
(3)C
【詳解】（1）化石燃料主要包括煤、石油和天然氣，故填天然氣。
（2）化石燃料的主要成分都是富含化學(xué)能的碳?xì)浠衔?，故填碳?xì)浠衔铮?br>石油中各組分的沸點不同，利用蒸發(fā)的方法可以分離出汽油、航空煤油、柴油等燃料油，故填沸點；
二氧化碳和氫氣在加熱和催化劑條件下反應(yīng)，生成甲烷和水，故反應(yīng)的化學(xué)方程式寫為：CO2 + 4H2 CH4 + 2H2。
（3）A、將煤加工成焦炭的變化有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化，選項錯誤；
B、煤燃燒生成的二氧化碳，二氧化碳是空氣的組成成分，不是空氣的污染物，選項錯誤；
C、煤是重要的化工原料，要科學(xué)合理地使用，避免資源浪費，選項正確；
D、人類不僅能通過燃料燃燒獲取能量，還可以通過其它途徑獲取能量，如太陽能、風(fēng)能、核能等，選項錯誤，故填C。
?問題二 天然氣、甲烷和可燃冰
【典例2】我們從柴薪進(jìn)入到燃煤再到天然氣的普及，家用燃料的變遷見證了中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
(1)人們使用的燃料大多來自化石燃料，如天然氣、煤、 ；天然氣的主要成分完全燃燒的化學(xué)方程式為 。
(2)人類從使用煤到天然氣，既是能量密度不斷提高的過程，也是碳比例逐漸減少、氫比例逐漸增大的過程。國際上常用天然氣與制氫，該方法有利于實現(xiàn)______（填字母）。
A．碳循環(huán)利用B．減少碳排放C．減輕溫室效應(yīng)
(3)充分燃燒1kg天然氣和煤所產(chǎn)生的和的質(zhì)量如下圖 燃燒更易導(dǎo)致酸雨，為減少環(huán)境污染，可用新能源代替化石能源，目前人類可開發(fā)和利用的新能源 （寫一點即可）。
【答案】(1) 石油
(2)ABC
(3) 煤 太陽能（合理即可）
【詳解】（1）化石燃料包括煤、石油、天然氣；
天然氣的主要成分是甲烷，甲烷完全燃燒生成二氧化碳和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；
（2）A、甲烷和二氧化碳在一定條件下反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣，而一氧化碳可燃燒生成二氧化碳，有利于實現(xiàn)碳循環(huán)利用，符合題意；
B、由以上分析可知，該方法可以實現(xiàn)碳循環(huán)利用，減少碳排放，符合題意；
C、該方法可以減少二氧化碳的排放，減輕溫室效應(yīng)，符合題意。
故選ABC；
（3）由圖可知，充分燃燒1kg天然氣和煤，煤燃燒產(chǎn)生的二氧化硫多，更易導(dǎo)致酸雨；
目前正在開發(fā)和利用的新能源有：風(fēng)能、太陽能、核能等。
【變式2-1】閱讀短文，回答相關(guān)問題。
日常生活中，無論是烹飪還是供暖，我們都離不開燃?xì)獾氖褂?。多?shù)家庭使用天然氣或液化石油氣。天然氣主要成分是甲烷，液化石油氣主要成分是丙烷和丁烷等。完全燃燒液化石油氣和天然氣釋放的熱量和產(chǎn)生的二氧化碳質(zhì)量如圖1所示。
(1)寫出天然氣主要成分完全燃燒的化學(xué)方程式： 。
(2)結(jié)合圖1分析用天然氣替換液化石油氣的意義： 。
(3)若在相同條件下，氣體體積之比等于分子數(shù)之比，管道氣由液化石油氣改為天然氣后，灶具的調(diào)整方法是減小 （填“燃料”或“空氣”）的進(jìn)氣量，且報警器安裝的位置應(yīng)如圖2中 （填“A”或“B”）所示。
(4)下列說法正確的是_______（填字母序號）。
A．天然氣是不可再生能源
B．使用天然氣可以有效地控制溫室氣體的排放
C．天然氣是一種清潔能源，泄漏不具有危險性
【答案】(1)
(2)燃燒相同質(zhì)量的液化石油氣和天然氣，天然氣放出的熱量較多，且產(chǎn)生的二氧化碳較少
(3) 空氣 A
(4)A
【詳解】（1）天然氣的主要成分是甲烷，甲烷和氧氣在點燃的條件下完全燃燒生成水和二氧化碳，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為。故填：。
（2）由圖1可知，完全燃燒相同質(zhì)量的液化石油氣和天然氣，天然氣放出的熱量比液化石油氣多，且產(chǎn)生的二氧化碳也比液化石油氣少。故填：燃燒相同質(zhì)量的液化石油氣和天然氣，天然氣放出的熱量較多，且產(chǎn)生的二氧化碳較少。
（3）丙烷燃燒的化學(xué)方程式為，丁烷燃燒的化學(xué)方程式為，由丙烷、丁烷和甲烷燃燒的化學(xué)方程式可知丙烷燃燒時，丙烷分子和氧氣分子的個數(shù)比是1:5，丁烷燃燒時，丁烷分子和氧氣分子的個數(shù)比是2:13，甲烷燃燒時，甲烷分子和氧氣分子的個數(shù)比是1:2，又因為在相同條件下，氣體體積之比等于分子數(shù)之比，所以燃燒相同體積的丙烷、丁烷和甲烷時，甲烷消耗的氧氣少，因此改為天然氣后，與液化石油氣等體積的天然氣燃燒消耗空氣的體積將減小，灶具的調(diào)整方法是減小空氣的進(jìn)氣量。丙烷、丁烷的密度比空氣大，燃燒丙烷、丁烷時，燃?xì)庑孤﹫缶鲬?yīng)該安裝在下方;甲烷的密度比空氣小，燃燒甲烷時，燃?xì)庑孤﹫缶鲬?yīng)該安裝在上方，則管道氣由液化石油氣改為天然氣后，報警器安裝的位置應(yīng)如圖2中A所示。故填：①空氣；②A。
（4）A、天然氣、煤。石油等能源隨著使用不斷減少，短時間從自然界得不到補充，因此天然氣是不可再生能源，A項說法正確；
B、天然氣燃燒生成二氧化碳和水，二氧化碳是“溫室效應(yīng)”的主要氣體，所以使用天然氣可以有效地控制溫室氣體的排放是錯誤的，B項說法錯誤；
C、天然氣泄漏與空氣混合時，遇明火可能發(fā)生爆炸，具有危險性，C項說法錯誤。
故選A。
【點睛】本題難度不大，主要考查燃料的性質(zhì)和化學(xué)方程式的書寫等方面的知識，書寫化學(xué)方程式時要注意遵循質(zhì)量守恒定律。
【變式2-2】閱讀短文，回答下列問題。
可燃冰主要含甲烷水合物(由甲烷分子和水分子組成)。可燃冰與化石燃料相比，有較高的能量密度，且可燃冰燃燒熱值高、充分燃燒后僅產(chǎn)生二氧化碳和水，幾乎不會留下固體殘渣，也不會產(chǎn)生有害氣體?？扇急饕N藏在深海沉積物和陸地永久凍土中，由水和天然氣在高壓和低溫條件下結(jié)晶而成，當(dāng)溫度升高或壓強降低時，會分解釋放出可燃性氣體——甲烷。可燃冰儲量豐富，被視為未來化石燃料的替代品。
(1)可燃冰屬于 (選填“可再生”或“不可再生”)能源。甲烷的化學(xué)式為 。
(2)可燃冰被譽為綠色能源的原因是 ，寫出甲烷完全燃燒的化學(xué)方程式： 。
(3)可燃冰形成的條件是 和 。
(4)下列說法正確的是_____(填字母)。
A．可燃冰在燃燒時，水和甲烷同時燃燒放出熱量
B．升溫或壓強降低時，甲烷分子體積增大
C．可燃冰燃燒熱值高、污染小、儲量豐富
【答案】(1) 不可再生 CH4
(2) 可燃冰充分燃燒后僅產(chǎn)生二氧化碳和水，幾乎不會留下固體殘渣，也不會產(chǎn)生有害氣體
(3) 高壓 低溫
(4)C
【詳解】（1）可燃冰使用后短期內(nèi)無法重新生成，屬于不可再生能源。
甲烷的化學(xué)式為CH4。
（2）根據(jù)題目信息，可燃冰被譽為綠色能源的原因是：可燃冰充分燃燒后僅產(chǎn)生二氧化碳和水，幾乎不會留下固體殘渣，也不會產(chǎn)生有害氣體。
甲烷完全燃燒是甲烷與氧氣在點燃條件下反應(yīng)生成二氧化碳和水，化學(xué)方程式為：。
（3）根據(jù)題目信息，可燃冰由水和天然氣在高壓和低溫條件下結(jié)晶而成，故填：高壓；低溫。
（4）A、可燃冰含有甲烷分子和水分子，甲烷具有可燃性而水不具有可燃性，在燃燒時，甲烷燃燒放出熱量，水不燃燒，不會放出熱量，A選項錯誤；
B、溫度越高、壓強越低，分子間隔越大。升溫或壓強降低時，甲烷分子的間隔增大，而分子體積不變，B選項錯誤；
C、根據(jù)題目信息，可燃冰燃燒熱值高、污染小、儲量豐富，C選項正確。
故選：C。
?問題三 燃料的使用對環(huán)境的影響
【典例3】從環(huán)境保護(hù)的角度考慮，下列燃料中最理想的是
A．天然氣B．液化石油氣C．氫氣D．乙醇汽油
【答案】C
【詳解】A、天然氣的主要成分是甲烷，甲烷燃燒產(chǎn)生二氧化碳等氣體，二氧化碳排放過多會造成溫室效應(yīng)，不符合題意；
B、液化石油氣燃燒產(chǎn)生二氧化碳、一氧化碳等氣體，一氧化碳有毒，二氧化碳排放過多會造成溫室效應(yīng)，不符合題意；
C、氫氣燃燒只生成水，對環(huán)境沒有污染，是最理想的燃料，符合題意；
D、乙醇汽油燃燒產(chǎn)生二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等氣體，二氧化硫會形成酸雨，二氧化碳排放過多會造成溫室效應(yīng)，不符合題意；
故選：C。
【變式3-1】為消除目前燃料燃燒時產(chǎn)生的環(huán)境污染，同時緩解能源危機(jī)，有關(guān)專家提出了利用太陽能制取氫能的構(gòu)想(如圖所示)。下列說法正確的是
A．光分解催化劑是反應(yīng)物
B．過程②是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
C．太陽能是不可再生能源
D．氫氣不易貯存和運輸，無開發(fā)利用價值
【答案】B
【詳解】A、光分解催化劑是反應(yīng)的催化劑，不是反應(yīng)物，故選項說法錯誤；
B、過程②是氫氣和氧氣點燃生成水，燃料電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故選項說法正確；
C、太陽能在短期內(nèi)可以得到補充，是可再生能源，故選項說法錯誤；
D、氫氣燃燒熱值高、燃燒產(chǎn)物只有水，不污染環(huán)境，是最清潔的高能燃料，有很高的開發(fā)利用價值，但是氫氣易燃易爆，不易貯存和運輸，目前對氫氣的運輸安全問題尚未解決，故選項說法錯誤；
故選：B。
【變式3-2】閱讀下列短文，根據(jù)短文內(nèi)容和所學(xué)知識回答問題：
SO2是形成酸雨的主要物質(zhì)?？刂芐O2污染的方法有：燃料在燃燒前脫硫、燃燒中脫硫及燃燒后脫硫(即煙氣脫硫)。煙氣脫硫方法一般可分為干法和濕法兩大類。濕法煙氣脫硫是指應(yīng)用液體吸收劑洗滌含SO2的煙氣。干法煙氣脫硫，是指用干粉狀或顆粒狀吸收劑等來處理含SO2的煙氣。濕法煙氣脫硫的優(yōu)點是脫硫效率高，穩(wěn)定，但是能耗高，易造成二次污染，并存在廢水處理等問題。干法煙氣脫硫的優(yōu)點是能耗低，工藝過程簡單，無污水處理問題等。
實驗室可以用圖1裝置模擬干法煙氣脫硫。將煤粉碎，取3份0.5g煤粉，其中2份分別添加0.1g碳酸鈣、0.1g堿石灰(CaO和NaOH)作為吸收劑，混合均勻后，在坩堝中進(jìn)行煤燃燒實驗。用SO2傳感器測出3份煤燃燒過程中所排放的煙氣中SO2的含量(見圖2)。
(1)生活中的煤炭是一種 (填“純凈物”或“混合物”)。
(2)大氣中的SO2主要來自含硫煤炭燃燒，寫出硫燃燒的化學(xué)方程式 。
(3)圖1中漏斗的作用是 ，A瓶中所放液體為水，其作用是 。
(4)下列有關(guān)二氧化硫說法不正確的是_____。
A．控制SO2的污染只能通過煙氣脫硫技術(shù)解決
B．干法煙氣脫硫技術(shù)與濕法煙氣脫硫技術(shù)各有優(yōu)點
C．SO2形成酸雨的主要原理是SO2易與氧氣、水反應(yīng)生成硫酸
D．煤中加入不同吸收劑，對煙氣中SO2的吸收效果不同，其中堿石灰吸收效果最差
(5)“克勞斯法”是處理含硫廢氣的方法之一、下圖為反應(yīng)原理。下列說法正確的是_____。
A．該反應(yīng)中分子、原子種類均發(fā)生改變
B．參加反應(yīng)的兩種分子的個數(shù)比為1：3
C．該反應(yīng)過程涉及三種氧化物
D．該反應(yīng)可回收硫資源
【答案】(1)混合物
(2)
(3) 收集產(chǎn)生的氣體 吸收SO2，防止空氣污染
(4)AD
(5)D
【詳解】（1）生活中的煤炭含有碳、氫、硫等元素，碳單質(zhì)只含碳元素，所以生活中的煤炭除了碳單質(zhì)還含有其它物質(zhì)，是一種混合物。
（2）硫燃燒是硫與氧氣在點燃條件下反應(yīng)生成二氧化硫，化學(xué)方程式為。
（3）圖1中漏斗的作用是收集氣體，煤燃燒會產(chǎn)生SO2，SO2是空氣污染物，A瓶中所放液體為水，其作用是：吸收SO2，防止空氣污染。
（4）A、控制SO2的污染可以通過在燃燒前脫硫、燃燒中脫硫及燃燒后脫硫(即煙氣脫硫)實現(xiàn)，A選項不正確；
B、濕法煙氣脫硫的優(yōu)點是脫硫效率高，穩(wěn)定；干法煙氣脫硫的優(yōu)點是能耗低，工藝過程簡單，無污水處理問題等，所以干法煙氣脫硫技術(shù)與濕法煙氣脫硫技術(shù)各有優(yōu)點，B選項正確；
C、SO2形成酸雨的主要原理是SO2易與氧氣、水反應(yīng)生成硫酸，C選項正確；
D、根據(jù)圖2，煤中加入不同吸收劑，對煙氣中SO2的吸收效果不同，其中堿石灰對照組處理后的煙氣中二氧化硫含量最低，吸收效果最好，D選項不正確。
故選：AD。
（5）根據(jù)微觀示意圖，該反應(yīng)是SO2、H2S在催化劑作用下反應(yīng)生成S、H2O，化學(xué)方程式為。
A、根據(jù)化學(xué)方程式，該反應(yīng)中分子種類發(fā)生改變，原子種類不變，A選項錯誤；
B、根據(jù)化學(xué)方程式，參加反應(yīng)的兩種分子的個數(shù)比為1∶2，B選項錯誤；
C、氧化物是由兩種元素組成的含有氧元素的化合物，根據(jù)化學(xué)方程式，該反應(yīng)涉及的氧化物有SO2、H2O，共2種，C選項錯誤；
D、根據(jù)化學(xué)方程式，該反應(yīng)將SO2、H2S轉(zhuǎn)化為硫單質(zhì)，可回收硫資源，D選項正確。
故選：D。
?問題四 開發(fā)利用新能源
【典例4】開發(fā)和利用新能源己迫在眉睫，下列屬于新能源的是
A．煤B．汽油C．潮汐能D．天然氣
【答案】C
【詳解】A、煤屬于化石燃料，屬于常規(guī)能源，不符合題意；
B、汽油是由石油提煉的，石油屬于化石燃料，屬于常規(guī)能源，不符合題意；
C、潮汐能屬于新能源，符合題意；
D、天然氣屬于化石燃料，屬于常規(guī)能源，不符合題意；
故選：C。
【變式4-1】中國提出“二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和”。推廣氫能等新能源是減少碳排放的重要方式之一。由于自然界不存在可直接開采的氫氣資源，所以氫氣必須從化石資源、水和生物質(zhì)等含氫化合物中獲取。這些制氫過程均需要輸入較高的能量，目前主要由不可再生的化石能源提供，也可由可持續(xù)的新能源提供。
化石資源、生物質(zhì)和水是主要的制氫原料，目前常見的生產(chǎn)氫氣的方法如圖所示。在各類化石資源中，高H/C原子個數(shù)比的甲烷是理想的制氫原料。
研究高效率保存與釋放氫氣是目前工業(yè)上急需突破的技術(shù)問題。有文獻(xiàn)報道，納米鎂理論儲氫量為（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），形成氫化鎂。氫化鎂在適當(dāng)條件下可釋放出氫氣。
根據(jù)材料，回答下列問題：
(1)氫氣燃燒的化學(xué)方程式是 ，從環(huán)保的角度看，氫氣是最理想的燃料，原因是 。
(2)化石燃料包括煤、石油和 。甲烷是理想的制氫原料的原因是 。
(3)結(jié)合材料和所學(xué)知識，有關(guān)氫能源的敘述正確的是_______。
A．自然界存在可直接開采的氫氣資源
B．電解水可以制氫
C．氫能源難儲存和運輸
D．能耗高是目前制氫方法的一大缺點
(4)實現(xiàn)“碳達(dá)峰”和“碳中和”，人人責(zé)無旁貸。請寫出一條中學(xué)生踐行“低碳生活”的做法 。
【答案】(1) 氫氣燃燒的產(chǎn)物是水，對環(huán)境無污染
(2) 天然氣 在各類化石資源中，甲烷中H/C原子個數(shù)比高
(3)BCD
(4)不用一次性筷子（少座私家車，多乘坐公共交通工具等，合理即可）
【詳解】（1）氫氣在氧氣中燃燒生成水，化學(xué)方程式為；
從環(huán)保的角度看，氫氣是最理想的燃料，是因為氫氣燃燒的產(chǎn)物是水，對環(huán)境無污染；
（2）化石燃料包括煤、石油和天然氣；
由題干信息可知，甲烷是理想的制氫原料的原因是在各類化石資源中，甲烷中H/C原子個數(shù)比高；
（3）A、由題干信息可知，自然界不存在可直接開采的氫氣資源，說法錯誤，不符合題意；
B、電解水可以制氫，說法正確，符合題意；
C、氫能源難儲存和運輸，說法正確，符合題意；
D、由題干信息可知，氫氣必須從化石資源、水和生物質(zhì)等含氫化合物中獲取，這些制氫過程均需要輸入較高的能量，因此能耗高是目前制氫方法的一大缺點，說法正確，符合題意。
故選：BCD；
（4）中學(xué)生踐行“低碳生活”的做法：不用一次性筷子；少座私家車，多乘坐公共交通工具等。
【變式4-2】由中國企業(yè)承建的肯尼亞蒙巴薩油碼頭項目已經(jīng)交付使用。
(1)該碼頭能同時實現(xiàn)原油、重油、汽油、柴油、煤油和液化石油氣的進(jìn)出口轉(zhuǎn)運功能。上述燃料是 （填“可再生”或“不可再生”）能源。液化石油氣中含有丁烯（C4H8），它在空氣中充分燃燒的化學(xué)方程式： 。
(2)重油可作為航母燃料，因含硫元素，燃燒產(chǎn)物會導(dǎo)致 等空氣污染問題。為保護(hù)環(huán)境，應(yīng)大力發(fā)展新能源。下列屬于新能源的是 （填序號）。
A．煤炭 B．核能 C．天然氣 D．地?zé)崮?br>【答案】(1) 不可再生
(2) 酸雨 B、D
【詳解】（1）該碼頭能同時實現(xiàn)原油、重油、汽油、柴油、煤油和液化石油氣的進(jìn)出口轉(zhuǎn)運功能。上述燃料在短期內(nèi)不能得到補充，屬于不可再生能源石；
液化石油氣中含有丁烯（C4H8），它在空氣中充分燃燒生成二氧化碳和水，化學(xué)方程式：。
（2）重油可作為航母燃料，因含硫元素，硫燃燒會生成二氧化硫，燃燒產(chǎn)物會導(dǎo)致酸雨等空氣污染問題；
新能源包括太陽能、核能、潮汐能、地?zé)崮艿?，煤炭、天然氣屬于化石燃料，不屬于新能源，故選：BD。
1．下列關(guān)于化石燃料的說法正確的是
A．化石燃料都屬于可再生能源B．煤完全燃燒時不會產(chǎn)生污染
C．石油為原料能制造合成纖維D．天然氣主要成分為一氧化碳
【答案】C
【詳解】A、化石燃料包括煤、石油和天然氣，化石燃料在短期內(nèi)不能從自然界得到補充，屬于不可再生能源，說法錯誤，不符合題意；
B、煤中含有硫元素、氮元素，完全燃燒時生成的二氧化硫、二氧化氮等溶于水會形成酸雨，對環(huán)境造成污染，說法錯誤，不符合題意；
C、以石油為原料能制造合成纖維，說法正確，符合題意。
D、天然氣主要成分是甲烷，說法錯誤，不符合題意。
故選：C。
2．下列敘述中不正確的是
A．石油是一種化工產(chǎn)品
B．石油中主要含有碳元素和氫元素
C．石油是一種混合物
D．利用石油中各成分的沸點不同，將它們分離，可得到不同的產(chǎn)品
【答案】A
【詳解】A、石油是直接從地下開采出來的，不是化工產(chǎn)品，化工產(chǎn)品是經(jīng)過化學(xué)加工得到的，敘述不正確，符合題意；
B、石油中主要含有碳元素和氫元素，敘述正確，不符合題意；
C、石油是由多種物質(zhì)組成的混合物，敘述正確，不符合題意；
D、利用石油中各成分的沸點不同，通過分餾可將它們分離，得到不同的產(chǎn)品，如汽油、柴油等，敘述正確，不符合題意。
故選A。
3．化石燃料在人類社會的發(fā)展進(jìn)程中發(fā)揮了巨大的作用，然而，化石燃料的大規(guī)模開采和利用導(dǎo)致大氣中CO2的含量持續(xù)升高，引發(fā)全球氣候變化。2023年12月13日，聯(lián)合國氣候大會共同達(dá)成了“阿聯(lián)酋共識”，該協(xié)議首次呼吁各國“減少對化石燃料的依賴”，下列能源不屬于化石能源的是
A．煤B．太陽能C．天然氣D．石油
【答案】B
【詳解】當(dāng)今世界三大化石能源是天然氣、煤、石油，是不可再生能源；太陽能屬于可再生能源，不屬于化石能源；
故選：B。
4．能源短缺是人類社會面臨的重大問題，世界各國都在努力尋找和開發(fā)新能源。埋于海底將來可能會替代化石燃料的新能源是
A．煤B．石油C．天然氣D．可燃冰
【答案】D
【詳解】埋于海底將來可能會替代化石燃料的新能源是可燃冰，煤、石油、天然氣均屬于化石燃料。
故選D。
5．從環(huán)境保護(hù)的角度考慮，下列燃料中最理想的是
A．天然氣B．液化石油氣C．氫氣D．乙醇汽油
【答案】C
【詳解】A、天然氣的主要成分是甲烷，甲烷燃燒產(chǎn)生二氧化碳等氣體，二氧化碳排放過多會造成溫室效應(yīng)，不符合題意；
B、液化石油氣燃燒產(chǎn)生二氧化碳、一氧化碳等氣體，一氧化碳有毒，二氧化碳排放過多會造成溫室效應(yīng)，不符合題意；
C、氫氣燃燒只生成水，對環(huán)境沒有污染，是最理想的燃料，符合題意；
D、乙醇汽油燃燒產(chǎn)生二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等氣體，二氧化硫會形成酸雨，二氧化碳排放過多會造成溫室效應(yīng)，不符合題意；
故選：C。
6．“可燃冰”外觀像冰，是在海底的高壓低溫條件下形成的，主要含有甲烷水合物，還含有少量二氧化碳?xì)怏w。下列關(guān)于“可燃冰”敘述正確的是
A．“可燃冰”是氧化物B．“可燃冰”是一種比較清潔的能源
C．“可燃冰”提供了水可能變成油的證據(jù)D．“可燃冰”可直接拿回家作燃料
【答案】B
【詳解】A、氧化物是由兩種元素組成且其中一種元素是氧元素的化合物，“可燃冰”主要含有甲烷水合物，還含有少量二氧化碳?xì)怏w，屬于混合物，說法錯誤；
B、“可燃冰”主要含有甲烷水合物，還含有少量二氧化碳?xì)怏w，甲烷燃燒的產(chǎn)物是水和二氧化碳，不屬于空氣污染物，所以“可燃冰”是一種比較清潔的能源，說法正確，符合題意；
C、“可燃冰”主要含有甲烷水合物，還含有少量二氧化碳?xì)怏w，不可能變成油，說法錯誤，不符合題意；
D、“可燃冰”主要含有甲烷水合物，還含有少量二氧化碳?xì)怏w，不能直接拿回家作燃料，需經(jīng)處理后使用，說法錯誤，不符合題意。
故選：B。
7．新能源的開發(fā)利用能有效緩解能源危機(jī)。下列屬于新能源的是
A．煤B．地?zé)崮蹸．石油D．天然氣
【答案】B
【詳解】煤、石油、天然氣屬于化石能源，地?zé)崮軐儆谛履茉?，故選B。
8．可燃冰被科學(xué)家譽為“未來能源”、“21世紀(jì)能源”?！翱扇急笔且环N天然氣水合物，其中的主要化學(xué)成分是一種可燃?xì)怏w一一—甲烷，所以它又被稱為甲烷水合物。它的形成至少要滿足三個條件，即溫度、壓力和原料。首先是溫度不能太高，如果溫度高于20℃，它就會受熱分解從而“煙消云散”；其次，“可燃冰”在0℃時，只需30個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓即可生成，并且壓力越大，“可燃冰”就越不容易分解；最后，埋藏在海底的生物殘體和有機(jī)腐殖質(zhì)經(jīng)細(xì)菌分解后產(chǎn)生甲烷氣體，為“可燃冰”的形成提供了充足的原料。下列說法與文意相符的是
A．“可燃冰”的形成并不容易B．海底甲烷氣體主要來自生物殘體和有機(jī)腐殖質(zhì)
C．“可燃冰”其實就是一種氣體D．在0℃且200米的海底可能會有“可燃冰”
【答案】AB
【詳解】A、由題意可知，它的形成至少要滿足三個條件，即溫度、壓力和原料，故“可燃冰”的形成并不容易，正確；
B、埋藏在海底的生物殘體和有機(jī)腐殖質(zhì)經(jīng)細(xì)菌分解后產(chǎn)生甲烷氣體，為“可燃冰”的形成提供了充足的原料；正確；
C、“可燃冰”是一種天然氣水合物，說法錯誤；
D、“可燃冰”在0℃時，只需30個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓即可生成，并且壓力越大，“可燃冰”就越不容易分解；故在0℃且200米的海底可能會有“可燃冰”說法錯誤；
故選AB。
9．能源是人類活動的物質(zhì)基礎(chǔ)。
(1)目前，人類以化石燃料為主要能源，化石燃料包括天然氣、石油和 。
(2)天然氣的主要成分為甲烷，甲烷充分燃燒的化學(xué)方程式為 。
(3)可用于代替化石燃料的新能源有潮汐能、 等。
【答案】(1)煤
(2)
(3)氫能、核能、太陽能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、地?zé)崮?br>【詳解】（1）化石燃料包括天然氣、石油和煤；
（2）甲烷在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳和水，化學(xué)方程式為；
（3）可用于代替化石燃料的新能源有潮汐能、氫能、核能、太陽能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿取?br>10．陜西是能源大省，以“當(dāng)好動力源，能源供四方”為己任。
(1)陜北化石能源蘊藏豐富?；茉从忻?、 和天然氣。
(2)煤氣化是煤炭高效、清潔利用的核心技術(shù)之一。煤氣化發(fā)生的一個反應(yīng)的化學(xué)方程式為，則X的化學(xué)式是 。
(3)為防止家庭使用的天然氣泄漏造成危險，可將報警器安裝在如圖中的 (填“甲”或“乙”)位置。
【答案】(1)石油
(2)CO
(3)甲
【詳解】（1）化石能源包括煤、石油和天然氣，故填：石油；
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目不變，反應(yīng)前C、H、O的原子個數(shù)分別為1、2、1，反應(yīng)后C、H、O的原子個數(shù)分別為0、2、0，則X中含有1個碳原子和1個氧原子，X的化學(xué)式為CO，故填：CO；
（3）天然氣的主要成分是甲烷，甲烷密度比空氣小，天然氣泄漏氣體在上方聚集，因此將報警器安裝在如圖中的甲位置，故填：甲。
11．閱讀短文，回答下列問題。
可燃冰主要含甲烷水合物(由甲烷分子和水分子組成)?？扇急c化石燃料相比，有較高的能量密度，且可燃冰燃燒熱值高、充分燃燒后僅產(chǎn)生二氧化碳和水，幾乎不會留下固體殘渣，也不會產(chǎn)生有害氣體?？扇急饕N藏在深海沉積物和陸地永久凍土中，由水和天然氣在高壓和低溫條件下結(jié)晶而成，當(dāng)溫度升高或壓強降低時，會分解釋放出可燃性氣體——甲烷?？扇急鶅α控S富，被視為未來化石燃料的替代品。
(1)可燃冰屬于 (選填“可再生”或“不可再生”)能源。甲烷的化學(xué)式為 。
(2)可燃冰被譽為綠色能源的原因是 ，寫出甲烷完全燃燒的化學(xué)方程式： 。
(3)可燃冰形成的條件是 和 。
(4)下列說法正確的是_____(填字母)。
A．可燃冰在燃燒時，水和甲烷同時燃燒放出熱量
B．升溫或壓強降低時，甲烷分子體積增大
C．可燃冰燃燒熱值高、污染小、儲量豐富
【答案】(1) 不可再生 CH4
(2) 可燃冰充分燃燒后僅產(chǎn)生二氧化碳和水，幾乎不會留下固體殘渣，也不會產(chǎn)生有害氣體
(3) 高壓 低溫
(4)C
【詳解】（1）可燃冰使用后短期內(nèi)無法重新生成，屬于不可再生能源。
甲烷的化學(xué)式為CH4。
（2）根據(jù)題目信息，可燃冰被譽為綠色能源的原因是：可燃冰充分燃燒后僅產(chǎn)生二氧化碳和水，幾乎不會留下固體殘渣，也不會產(chǎn)生有害氣體。
甲烷完全燃燒是甲烷與氧氣在點燃條件下反應(yīng)生成二氧化碳和水，化學(xué)方程式為：。
（3）根據(jù)題目信息，可燃冰由水和天然氣在高壓和低溫條件下結(jié)晶而成，故填：高壓；低溫。
（4）A、可燃冰含有甲烷分子和水分子，甲烷具有可燃性而水不具有可燃性，在燃燒時，甲烷燃燒放出熱量，水不燃燒，不會放出熱量，A選項錯誤；
B、溫度越高、壓強越低，分子間隔越大。升溫或壓強降低時，甲烷分子的間隔增大，而分子體積不變，B選項錯誤；
C、根據(jù)題目信息，可燃冰燃燒熱值高、污染小、儲量豐富，C選項正確。
故選：C。
12．《天工開物》記載：”凡取煤經(jīng)歷久者，從土面能辨有無之色，然后掘挖。深至五丈許，方始得煤，初見煤端時，毒氣灼人。有將巨竹鑿去中節(jié)，尖銳其末，插入炭中，其毒煙從竹中透上。人從其下施攫拾取者（如圖）?！被卮鹣铝袉栴}：
(1)煤屬于 （填“可再生”或“不可再生”）能源?！熬拗耔徣ブ泄?jié)”使竹子整體貫通，此竹筒相當(dāng)于實驗室中的 （填儀器名稱）。
(2)“毒氣灼人”，煤礦中的“毒氣”俗名叫瓦斯，它主要成分是甲烷，此外還有一氧化碳、硫化氫等氣體。一氧化碳使人中毒的原理是 。挖煤時“毒氣”遇火會發(fā)生爆炸，主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(3)煤燃燒產(chǎn)生的導(dǎo)致的環(huán)境問題是 ?，F(xiàn)代工業(yè)為了綜合利用煤，將煤隔絕空氣加強熱得到焦炭，煤焦油和煤氣。
(4)為了防止煤礦的礦井發(fā)生瓦斯爆炸事故，下列做法可行的是______（填序號）。
A．進(jìn)礦井前先做燈火實驗
B．礦井內(nèi)嚴(yán)禁煙火
C．礦井內(nèi)要加強通風(fēng)
D．安裝瓦斯探頭傳感器監(jiān)測瓦斯?jié)舛?br>【答案】(1) 不可再生 導(dǎo)管
(2) CO易與血紅蛋白結(jié)合，導(dǎo)致人體缺氧
(3)酸雨
(4)BCD
【詳解】（1）煤在短期內(nèi)不能從自然界得到補充，屬于不可再生能源；“巨竹鑿去中節(jié)”使竹子整體貫通，“竹筒”的功能與化學(xué)實驗室的玻璃導(dǎo)管相似，故填：不可再生；導(dǎo)管；
（2）一氧化碳引起中毒是一氧化碳與人體血液中的血紅蛋白結(jié)合導(dǎo)致氧氣不能與血紅蛋白結(jié)合而缺氧；“毒氣”的主要成分是甲烷，甲烷完全燃燒生成二氧化碳和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為，故填：CO易與血紅蛋白結(jié)合，導(dǎo)致人體缺氧；；
（3）煤燃燒產(chǎn)生的，在空氣中反應(yīng)后的生成物溶于雨水，會形成酸雨，故填：酸雨；
（4）A、可燃性的氣體與空氣（或氧氣）混合后，如達(dá)到爆炸極限，遇明火（或靜電或電火花）都有可能發(fā)生爆炸，故選項做法不正確；
B、煤礦礦井內(nèi)有瓦斯等可燃物，點燃可燃物與氧氣或空氣的混合物容易發(fā)生爆炸，因此礦井內(nèi)嚴(yán)禁煙火，故選項做法正確；
C、礦井內(nèi)要加強通風(fēng)降低瓦斯?jié)舛?，可預(yù)防爆炸的發(fā)生，故選項做法正確；
D、安裝瓦斯探頭傳感器監(jiān)測瓦斯?jié)舛?，可以預(yù)防爆炸的發(fā)生，故選項做法正確；
故選BCD。
13．閱讀下列材料，并回答問題：
“液態(tài)陽光”是指將清潔的太陽能轉(zhuǎn)化為可儲存、可運輸?shù)娜剂?。中國科學(xué)家通過單核錳催化劑，將水和二氧化碳轉(zhuǎn)化成甲烷，最終轉(zhuǎn)化為甲醇（CH3OH），為實現(xiàn)“液態(tài)陽光”邁出了關(guān)鍵一步，其流程如下圖所示。用甲醇燃料代替煤炭作為燃料，排放的PM2.5將減少80%以上，氮氧化物減少90%以上，可助力中國完成碳中和目標(biāo)。
(1)用甲醇燃料代替煤炭作為燃料，可以減少 （寫一種）的排放，從而減少對空氣的污染，助力中國完成碳中和目標(biāo)。
(2)“液態(tài)陽光”，就是人工模擬光合作用，輔之以催化劑，將太陽能變成液體燃料甲醇，這個過程是將太陽能轉(zhuǎn)化為 能。
(3)光伏發(fā)電產(chǎn)生的電能用于電解水，寫出對應(yīng)的化學(xué)方程式 。
(4)“液態(tài)陽光”的制備過程中，能夠循環(huán)使用的物質(zhì)是 （填化學(xué)式）。
(5)下列有關(guān)“液態(tài)陽光”的說法正確的是 。
A．CO2和H2O轉(zhuǎn)化為“液態(tài)陽光”過程中同時吸收能量
B．“液態(tài)陽光”技術(shù)的發(fā)展有助于實現(xiàn)能源的可持續(xù)利用
C．單核錳催化劑在加快水和二氧化碳轉(zhuǎn)化成甲烷的過程中質(zhì)量增加
D．“液態(tài)陽光”技術(shù)可應(yīng)對化石燃料枯竭的能源需求和氣候變化
【答案】(1)PM2.5/氮氧化物/二氧化碳
(2)化學(xué)
(3)
(4)H2O
(5)ABD
【詳解】（1）根據(jù)題目信息，用甲醇燃料代替煤炭作為燃料，排放的PM2.5將減少80%以上，氮氧化物減少90%以上，可助力中國完成碳中和目標(biāo)，可知用甲醇燃料代替煤炭作為燃料，可以減少PM2.5、氮氧化物、CO2的排放，故填：PM2.5或氮氧化物或二氧化碳。
（2）將太陽能變成液體燃料甲醇，這個過程是將太陽能轉(zhuǎn)化為燃料中蘊含的化學(xué)能。
（3）水在通電條件下分解生成氫氣、氧氣，化學(xué)方程式為：。
（4）根據(jù)圖像，“液態(tài)陽光”的制備過程中，H2O既是反應(yīng)物又是生成物，所以能夠循環(huán)使用的物質(zhì)是H2O。
（5）A、CO2和H2O轉(zhuǎn)化為“液態(tài)陽光”需要陽光，該過程吸收能量，A選項正確；
B、“液態(tài)陽光”技術(shù)將清潔的太陽能轉(zhuǎn)化為可儲存、可運輸?shù)娜剂?，其發(fā)展有助于實現(xiàn)能源可持續(xù)利用，B選項正確；
C、單核錳作為催化劑，在化學(xué)反應(yīng)前后其質(zhì)量、化學(xué)性質(zhì)都不發(fā)生改變，C選項錯誤；
D、“液態(tài)陽光”技術(shù)將清潔的太陽能轉(zhuǎn)化為可儲存、可運輸?shù)娜剂?，同時消耗二氧化碳，可應(yīng)對化石燃料枯竭的能源需求和氣候變化，D選項正確。
故選：ABD。
1．．能源是人類發(fā)展的基礎(chǔ)。下列屬于不可再生能源的是
A．風(fēng)能B．氫能C．石油D．潮汐能
【答案】C
【詳解】A、風(fēng)能是可以從自然界中源源不斷地得到的能源，屬于可再生能源，故選項錯誤；
B、氫氣作為能源，能用水來制取，故氫能屬于可再生能源，故選項錯誤；
C、石油屬于化石燃料，它的儲量是有限的，不能短時期內(nèi)從自然界得到補充，屬于不可再生能源，故選項正確；
D、潮汐能能循環(huán)使用，在使用后會在短時間內(nèi)重新形成，因此潮汐能屬于可再生能源，故選項錯誤。
故選C。
2．2024年六五環(huán)境日以“全面推進(jìn)美麗中國建設(shè)”為主題。下列做法不符合這一主題的是
A．生活垃圾分類處理B．工廠廢水直接排放
C．推廣使用清潔能源D．回收利用廢舊金屬
【答案】B
【詳解】A、垃圾分類處理，做到變廢為寶能減少污染、節(jié)約資源，選項做法符合主題；
B、工業(yè)廢氣直接排放會造成空氣污染，選項做法不符合主題；
C、推廣使用清潔能源，能減少空氣污染，節(jié)約化石能源，選項做法符合主題；
D、回收利用廢舊金屬，既能保護(hù)金屬資源，還能防止環(huán)境污染，選項做法符合主題。
故選：B。
3．在探究甲烷的元素組成時，做了如下圖的兩個實驗。下列說法錯誤的是
A．燃燒時火焰呈（淡）藍(lán)色B．左側(cè)燒杯內(nèi)壁有小液滴產(chǎn)生
C．右側(cè)燒杯內(nèi)壁石灰水變渾濁D．可得出甲烷含有氧元素
【答案】D
【詳解】A、甲烷燃燒時火焰呈（淡）藍(lán)色，故A說法正確；
B、甲烷燃燒生成水，則左側(cè)干冷燒杯內(nèi)壁有小液滴產(chǎn)生，故B說法正確；
C、甲烷燃燒生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，則右側(cè)燒杯內(nèi)壁石灰水變渾濁，故C說法正確；
D、甲烷燃燒生成二氧化碳和水，二氧化碳和水中含有碳、氫、氧三種元素，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素種類不變，反應(yīng)物氧氣中含有氧元素，則可得出甲烷中一含有碳元素和氫元素，無法確定是否含有氧元素，故D說法錯誤；
故選：D。
4．“推動綠色發(fā)展，促進(jìn)人與自然和諧共生”是我國“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)之一，下列做法與此理念不相符的是
A．提倡低碳出行B．增加使用太陽能和核能等新能源
C．積極參與植樹造林D．深埋廢舊電池
【答案】D
【詳解】A、 提倡低碳出行，可以減少溫室氣體的排放，符合環(huán)保理念，不符合題意；
B、增加使用太陽能和核能等新能源，可以減少對傳統(tǒng)化石能源的依賴，降低溫室氣體的排放，符合環(huán)保理念，不符合題意；
C、積極參與植樹造林，可以增加植被面積，吸收大氣中的二氧化碳，減緩氣候變化，符合環(huán)保理念，不符合題意；
D、深埋廢舊電池，會造成土壤和地下水的污染，不符合環(huán)保理念，符合題意。
故選D。
5．家用燃料使用的發(fā)展歷程(括號內(nèi)表示燃料主要成分)如下圖所示。下列說法錯誤的是

A．燃料燃燒時均放出熱量
B．灌裝液化氣和天然氣都屬于化石燃料
C．夜間管道煤氣泄漏可以開燈查找泄漏源
D．天然氣與蜂窩煤相比較，是更清潔的能源
【答案】C
【詳解】A、燃燒放出熱量，故燃料燃燒時均放出熱量，不符合題意；
B、灌裝液化氣是石油化工的一種產(chǎn)品，屬于化石燃料，天然氣也屬于化石燃料，不符合題意；
C、煤氣具有可燃性，混有一定量的空氣，遇到明火（或電火花），容易發(fā)生爆炸，故夜間管道煤氣泄漏，不能立即開燈，防止發(fā)生爆炸，符合題意；
D、蜂窩煤燃燒會產(chǎn)生硫、氮的氧化物，固體燃燒不充分會產(chǎn)生CO等污染環(huán)境，天然氣主要成分是甲烷，氣體燃燒充分，產(chǎn)生的污染物相對蜂窩煤少，不符合題意。
故選C。
6．天津大學(xué)成功研發(fā)超高功率密度的質(zhì)子交換膜燃料電池，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是
A．該燃料電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
B．該反應(yīng)前后分子數(shù)目不變
C．參加反應(yīng)的兩種物質(zhì)的質(zhì)量比為2:1
D．使用催化劑，可增加生成水的質(zhì)量
【答案】A
【詳解】A、該燃料電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故A說法正確；
B、根據(jù)圖示，氫氣和氧氣在催化劑和通電的條件下生成水，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式是：，由化學(xué)方程式的意義可知，每3個分子變化成了2個分子，該反應(yīng)前后分子數(shù)目發(fā)生了變化，故B說法不正確；
C、由方程式的意義可知，參加反應(yīng)的氫氣和氧氣兩種物質(zhì)的質(zhì)量比為（2×2）：32=1：8，故C說法不正確；
D、在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫做催化劑。使用催化劑，不能增加生成水的質(zhì)量，故D說法不正確；
故選：A。
7．分解水制氫的一種原理如圖。下列關(guān)于該原理的說法正確的是
A．反應(yīng)Ⅰ中碘元素的化合價降低，氧元素的化合價升高B．反應(yīng)生成的氧氣和氫氣的質(zhì)量比為1：2
C．該體系中循環(huán)利用的物質(zhì)是I2、SO2和水D．該體系中的所有反應(yīng)都是將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
【答案】C
【詳解】A、在反應(yīng)Ⅰ中：，單質(zhì)碘中碘元素化合價為0，HI中碘元素顯-1價，反應(yīng)Ⅰ中碘元素的化合價降低，氧元素的化合價不變，故選項A說法錯誤；
B、分析反應(yīng)過程可知，該反應(yīng)的總反應(yīng)是水在太陽能的作用下分解生成氫氣和氧氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：，故反應(yīng)生成的氧氣和氫氣的體積比約為1：2，反應(yīng)生成的氧氣和氫氣的質(zhì)量比為：32:4=8:1，故選項B說法錯誤；
C、由圖可以看出，該體系可循環(huán)利用的物質(zhì)除了水還有二氧化硫、碘單質(zhì)，故選項C說法正確。
D、在該反應(yīng)體系中，反應(yīng)Ⅰ過程中沒有涉及太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故選項D說法錯誤。
故選：C。
8．為實現(xiàn)“碳達(dá)峰”“碳中和”目標(biāo)，科研人員利用太陽能發(fā)電進(jìn)行電解水制氫，將制得的氫氣與捕獲的二氧化碳反應(yīng)合成甲醇，甲醇與水重整制氫可以實現(xiàn)氫氣的即產(chǎn)即用，再結(jié)合氫燃料電池發(fā)電，將實現(xiàn)氫能汽車的二氧化碳零排放，其工藝流程如下圖，（已知：汽油中含碳量約為84%，1kg氫氣對汽車提供的能量效果等同于燃燒11.5kg的汽油）下列說法正確的是
A．以上生產(chǎn)甲醇的過程不利于節(jié)約燃料資源
B．甲醇制氫反應(yīng)前后的元素種類發(fā)生了改變
C．通過元素分析儀測得甲醇中，，則甲醇的化學(xué)式為CH2O
D．若汽油中的碳元素能充分燃燒生成二氧化碳，則使用100噸氫氣代替汽油可以減排二氧化碳3542噸
【答案】D
【詳解】A、過程利用的是太陽能，生產(chǎn)甲醇的過程有利于節(jié)約燃料資源，故A不正確；
B、由質(zhì)量守恒定律可知，化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變，甲醇制氫反應(yīng)前后的元素種類不發(fā)生改變，故B不正確；
C、通過元素分析儀測得甲醇中，，，設(shè)一個甲醇分子中碳、氫、氧原子的個數(shù)比為x:y:z，甲醇的相對分子質(zhì)量為a，，，，，則甲醇的化學(xué)式為CH4O，故C不正確；
D、1kg氫氣對汽車提供的能量效果等同于燃燒11.5kg的汽油，若汽油中的碳元素能充分燃燒生成二氧化碳，100噸氫氣相當(dāng)于燃燒汽油，含碳量為，則使用100噸氫氣代替汽油可以減排二氧化碳的質(zhì)量為，故D正確。故選D。
9．燃燒、能源、環(huán)境等問題與人類生活密切相關(guān)。
(1)目前，人類以化石燃料為主要能源，常見的化石燃料是煤、石油和 ，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)海底埋藏著大量的“可燃冰”，其中主要含有甲烷水合物，甲烷(CH4)在空氣中充分燃燒的化學(xué)方程式為 。
(2)工業(yè)上利用石油中各成份的沸點不同，分離制備汽油、煤油等產(chǎn)品，該過程屬于 (填“物理”或“化學(xué)”)變化。
(3)下列成語的原意與燃燒不相關(guān)的是_____(填字母序號)。
A．抱薪救火B(yǎng)．杯水車薪C．臥薪嘗膽D．釜底抽薪
(4)戰(zhàn)國《周禮》中記載：“煤餅燒礪房成灰”(“礪房”即牡蠣殼，主要成分是碳酸鈣)?！暗Z房成灰”指高溫條件下碳酸鈣轉(zhuǎn)化為生石灰和二氧化碳。
①上述反應(yīng)過程中，可將煤餅加工成煤粉后再燃燒，有利于煤充分燃燒的原因是 。
②“礪房成灰”的反應(yīng)屬于 (填基本反應(yīng)類型)。
(5)氫氣作為最清潔能源，越來越受到人們關(guān)注，目前，作為高能燃料液氫已應(yīng)用于航天領(lǐng)域。除氫能源外，人們正在利用和開發(fā)的其他新能源有 (寫出一種即可)。
【答案】（1）天然氣
（2）物理
（3）C
（4）煤粉和空氣的接觸面大，與空氣充分接觸，因此有利于充分燃燒 分解反應(yīng)
（5）太陽能
【詳解】（1）常見的化石燃料是煤，石油，天然氣，甲烷在空氣中的氧氣充分燃燒會生成水和二氧化碳，故填；
（2）通過沸點分餾不涉及產(chǎn)生新物質(zhì)，因此是物理變化，故填物理；
（3）A、抱薪救火，是指抱著柴去救火，涉及到燃燒，不符合題意；
B、杯水車薪，是指一車柴燒著了用一杯水救火，也涉及到燃燒，不符合題意；
C、臥薪嘗膽指的是越王勾踐戰(zhàn)敗后以柴草臥鋪，并經(jīng)常舔嘗苦膽，以提醒自己不忘所受苦難的故事，不涉及燃燒，符合題意；
D、釜底抽薪是指從鍋底下抽去燃燒的柴火，使水停沸，涉及到燃燒不符合題意；
故選C。
（4）煤粉和空氣的接觸面大，與空氣充分接觸，因此有利于充分燃燒；
“礪房成灰”指高溫條件下碳酸鈣轉(zhuǎn)化為生石灰和二氧化碳。屬于一種物質(zhì)反應(yīng)生成兩種物質(zhì)的反應(yīng)，故屬于分解反應(yīng)；
（5）新能源有太陽能，風(fēng)能等，選一個寫即可，故填太陽能。
10．閱讀短文，回答相關(guān)問題。
日常生活中，無論是烹飪還是供暖，我們都離不開燃?xì)獾氖褂?。多?shù)家庭使用天然氣或液化石油氣。天然氣主要成分是甲烷，液化石油氣主要成分是丙烷和丁烷等。完全燃燒液化石油氣和天然氣釋放的熱量和產(chǎn)生的二氧化碳質(zhì)量如圖1所示。
(1)寫出天然氣主要成分完全燃燒的化學(xué)方程式： 。
(2)結(jié)合圖1分析用天然氣替換液化石油氣的意義： 。
(3)若在相同條件下，氣體體積之比等于分子數(shù)之比，管道氣由液化石油氣改為天然氣后，灶具的調(diào)整方法是減小 （填“燃料”或“空氣”）的進(jìn)氣量，且報警器安裝的位置應(yīng)如圖2中 （填“A”或“B”）所示。
(4)下列說法正確的是_______（填字母序號）。
A．天然氣是不可再生能源
B．使用天然氣可以有效地控制溫室氣體的排放
C．天然氣是一種清潔能源，泄漏不具有危險性
【答案】(1)
(2)燃燒相同質(zhì)量的液化石油氣和天然氣，天然氣放出的熱量較多，且產(chǎn)生的二氧化碳較少
(3) 空氣 A
(4)A
【詳解】（1）天然氣的主要成分是甲烷，甲烷和氧氣在點燃的條件下完全燃燒生成水和二氧化碳，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為。故填：。
（2）由圖1可知，完全燃燒相同質(zhì)量的液化石油氣和天然氣，天然氣放出的熱量比液化石油氣多，且產(chǎn)生的二氧化碳也比液化石油氣少。故填：燃燒相同質(zhì)量的液化石油氣和天然氣，天然氣放出的熱量較多，且產(chǎn)生的二氧化碳較少。
（3）丙烷燃燒的化學(xué)方程式為，丁烷燃燒的化學(xué)方程式為，由丙烷、丁烷和甲烷燃燒的化學(xué)方程式可知丙烷燃燒時，丙烷分子和氧氣分子的個數(shù)比是1:5，丁烷燃燒時，丁烷分子和氧氣分子的個數(shù)比是2:13，甲烷燃燒時，甲烷分子和氧氣分子的個數(shù)比是1:2，又因為在相同條件下，氣體體積之比等于分子數(shù)之比，所以燃燒相同體積的丙烷、丁烷和甲烷時，甲烷消耗的氧氣少，因此改為天然氣后，與液化石油氣等體積的天然氣燃燒消耗空氣的體積將減小，灶具的調(diào)整方法是減小空氣的進(jìn)氣量。丙烷、丁烷的密度比空氣大，燃燒丙烷、丁烷時，燃?xì)庑孤﹫缶鲬?yīng)該安裝在下方;甲烷的密度比空氣小，燃燒甲烷時，燃?xì)庑孤﹫缶鲬?yīng)該安裝在上方，則管道氣由液化石油氣改為天然氣后，報警器安裝的位置應(yīng)如圖2中A所示。故填：①空氣；②A。
（4）A、天然氣、煤。石油等能源隨著使用不斷減少，短時間從自然界得不到補充，因此天然氣是不可再生能源，A項說法正確；
B、天然氣燃燒生成二氧化碳和水，二氧化碳是“溫室效應(yīng)”的主要氣體，所以使用天然氣可以有效地控制溫室氣體的排放是錯誤的，B項說法錯誤；
C、天然氣泄漏與空氣混合時，遇明火可能發(fā)生爆炸，具有危險性，C項說法錯誤。
故選A。
【點睛】本題難度不大，主要考查燃料的性質(zhì)和化學(xué)方程式的書寫等方面的知識，書寫化學(xué)方程式時要注意遵循質(zhì)量守恒定律。
11．新能源的開發(fā)和利用促進(jìn)了能源結(jié)構(gòu)向多元、清潔和低碳轉(zhuǎn)變。
(1)目前，人類利用的能量大多來自化石燃料，如石油、天然氣和 。在有石油的地方，一般都有天然氣存在，天然氣的主要成分是甲烷，其化學(xué)式為 。
(2)做飯時，天然氣燃燒不充分，鍋底易出現(xiàn)黑色物質(zhì)，此時可調(diào) (填“小”或“大”)燃?xì)庠畹倪M(jìn)風(fēng)口，使燃料充分燃燒，節(jié)約能源。
(3)我國研制出一種新型催化劑，在這種催化劑作用下，二氧化碳可以轉(zhuǎn)化為汽油，主要轉(zhuǎn)化過程如圖所示(部分生成物已略去)。
①催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)和 不變。
②過程I中反應(yīng)生成的另外一種物質(zhì)為生活中常見的氧化物，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(4)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，氫能源的開發(fā)利用已取得很大進(jìn)展。氫氣作為燃料的優(yōu)點是 (答一點即可)。
【答案】(1) 煤 CH4
(2)大
(3) 質(zhì)量
(4)環(huán)保，無污染
【詳解】（1）化石燃料包括石油、天然氣和煤；
天然氣的主要成分是甲烷，其化學(xué)式為CH4；
（2）做飯時，天然氣燃燒不充分，鍋底易出現(xiàn)黑色物質(zhì)，氧氣不足，此時可調(diào)大進(jìn)風(fēng)口，以增大空氣的進(jìn)入量，提供充足的氧氣；
（3）①根據(jù)催化劑“一變兩不變”的特征，催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量不變；
②分析反應(yīng)示意圖可知，過程I為二氧化碳和單質(zhì)X在催化劑的條件下反應(yīng)生成一氧化碳，反應(yīng)生成的另外一種物質(zhì)為生活中常見的氧化物，過程Ⅱ為一氧化碳和單質(zhì)X反應(yīng)生成，根據(jù)質(zhì)量守恒定律化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變，可知單質(zhì)X為氫氣，反應(yīng)生成的另外一種物質(zhì)為生活中常見的氧化物為水，故該反應(yīng)的化學(xué)方程式為；
（4）氫氣燃燒生成水，產(chǎn)物無污染，故氫氣作為燃料的優(yōu)點是環(huán)保，無污染。
12．明代于謙《詠煤炭》“鑿開混沌得烏金，…但愿蒼生俱飽暖，不辭辛苦出山林?！惫糯衙禾糠Q為“烏金”，主要用作燃料和冶鐵，現(xiàn)代工業(yè)上常把粗煤進(jìn)行綜合處理，流程如下圖所示：

(1)粗煤屬于 (選填“純凈物”或“混合物”)；第①步操作原理與化學(xué)實驗操作 (填寫實驗操作名稱)原理一樣。
(2)步驟②反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(3)第④步發(fā)生反應(yīng)的基本反應(yīng)類型為 。
(4)開發(fā)和利用新能源已迫在眉睫。下列屬于新能源的是___________(填字母)。
A．地?zé)崮蹷．汽油C．潮汐能D．天然氣
【答案】(1) 混合物 過濾
(2)
(3)化合反應(yīng)
(4)AC/CA
【詳解】（1）粗煤中含有碳及雜質(zhì)，則屬于混合物；步驟①操作將精煉煤與含硫化合物的洗液分離，屬于固液分離操作，與實驗室的過濾操作原理一樣；故答案為：混合物；過濾；
（2）煤的主要成分是碳，第②步反應(yīng)為煤與水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成一氧化碳與氫氣，則化學(xué)反應(yīng)方程式為：
（3）第④步反應(yīng)為SO3與H2O反應(yīng)生成硫酸，該反應(yīng)符合多變一的特點，屬于化合反應(yīng)；故答案為：化合反應(yīng)
（4）地?zé)崮?、潮汐能均屬于新能源，汽油是石油加工的產(chǎn)物，不屬于新能源；天然氣屬于化石燃料，不屬于新能源。故答案為：AC
13．氫能源是最理想的“綠色能源”之一。我國氫能源的發(fā)展規(guī)劃分為“灰氫”、“藍(lán)氫”和“綠氫”三個階段，具體如圖1所示。

回答下列問題：
(1)生成“灰氫”和“藍(lán)氫”中用到煤炭和天然氣屬于化石能源，化石能源還包括 。
(2)煤炭生成“灰氫”屬于 變化（填“物理”或“化學(xué)”），該反應(yīng)中需將煤磨成煤粉，水變成噴霧狀，其原因是 。
(3)如圖2是“綠氫”的“制氫、儲氫、釋氫、用氫”的示意圖。

Ⅰ、“制氫”：通過光伏發(fā)電和催化劑的作用，使水分解產(chǎn)生氫氣。
①該反應(yīng)中產(chǎn)生氫氣和氧氣的體積比約為 。
Ⅱ、“儲氫”：用化學(xué)方法將氫氣轉(zhuǎn)化為甲醇（常溫常壓下為液體）。
②轉(zhuǎn)化Ⅱ中和在催化劑的作用下反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
③理論上反應(yīng)Ⅰ消耗的中氫元素質(zhì)量 （填“”“”或“”）·反應(yīng)Ⅱ生成的甲醇中氫元素質(zhì)量。
Ⅲ、“釋氫”：將甲醇轉(zhuǎn)化為氫氣，通常有以下兩種方案：
方案1：
方案2：
④對比上述兩種方案，方案1的優(yōu)點是 （填一條即可）。
Ⅳ、“用氫”：氫氧燃料電池能量轉(zhuǎn)化率高，產(chǎn)物是水清潔環(huán)保。
⑤氫氧燃料電池在工作時，能量轉(zhuǎn)化的方式是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為 。
【答案】(1)石油
(2) 化學(xué) 增大反應(yīng)物的接觸面積，使反應(yīng)更充分
(3) > 產(chǎn)物無污染；等質(zhì)量的甲醇產(chǎn)生的氫氣更多（合理即可） 電能
【詳解】（1）化石能源包括煤、石油、天然氣；
（2）煤炭和水高溫下反應(yīng)生成“灰氫”，有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化；將煤磨成煤粉，水變成噴霧狀，可以增大反應(yīng)物的接觸面積，使反應(yīng)更充分；
（3） Ⅰ、①該反應(yīng)為水在光和催化劑的作用下反應(yīng)生成氫氣和氧氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：，則生成氫氣和氧氣的體積比約為2:1；
Ⅱ、②轉(zhuǎn)化Ⅱ中CO2和H2在催化劑的作用下反應(yīng)生成甲醇和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；
③根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類和質(zhì)量不變，由化學(xué)方程式、可知，反應(yīng)Ⅰ消耗的水中的氫元素完全轉(zhuǎn)化到了氫氣，反應(yīng)Ⅱ中消耗的氫氣中的氫元素一部分轉(zhuǎn)化到了甲醇中，一部分轉(zhuǎn)化到了水中，則理論上反應(yīng)Ⅰ消耗的 H2O 中氫元素質(zhì)量＞反應(yīng)Ⅱ生成的甲醇中氫元素質(zhì)量；
Ⅲ、④由化學(xué)方程式可知，方案1產(chǎn)物無污染，比較環(huán)保，且等質(zhì)量的甲醇，方案1產(chǎn)生的氫氣更多；
Ⅳ、⑤氫氧燃料電池在工作時，通過燃燒提供能量，能量轉(zhuǎn)化的方式是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。了解煤和石油產(chǎn)品的綜合利用；知道甲烷的性質(zhì)。
了解化石能源使用對環(huán)境的影響；了解目前使用和開發(fā)的各種新能源。
重點：
化石能源使用對環(huán)境的影響。
難點：
化石能源使用對環(huán)境的影響。
化學(xué)式
CH4
物理性質(zhì)
無色，無味的氣體，密度比空氣小，極難溶于水。
化學(xué)性質(zhì)
可燃性
燃燒時現(xiàn)象：產(chǎn)生藍(lán)色火焰，罩在火焰上方的干冷的燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水霧，倒轉(zhuǎn)燒杯，注入少量澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁。
化學(xué)方程式：CH4+2O2點燃CO2+2H2O
沼氣
主要成分也是甲烷。
制備：把秸稈、雜草、人畜糞便等廢棄物放在密閉的沼氣池中發(fā)酵，就可產(chǎn)生甲烷。意義：在農(nóng)村，沼氣可解決生活用燃料問題和改善環(huán)境衛(wèi)生。
可燃冰
主要成分是甲烷水合物。
優(yōu)點是：熱值高，儲量巨大，有望成為未來新能源。
缺點：若開發(fā)利用不當(dāng)，可能引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害和溫室效應(yīng)加劇。
藥品
鋅粒和稀硫酸
原理
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
收集方法
向下排空法（密度比空氣?。?、排水法（難溶于水）
實驗裝置