?知識(shí)點(diǎn)1 化石能源的利用
?知識(shí)點(diǎn)2 降低化石能源的利用對環(huán)境的影響
?作業(yè) 鞏固訓(xùn)練
知識(shí)點(diǎn)1
化石能源的利用
1、化石燃料：煤、石油、天然氣，是古代生物遺骸經(jīng)一系列復(fù)雜變化而形成的，都是混合物，不可再生能源。
2、煤——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）煤的加工：“干餾”——隔絕空氣加熱，發(fā)生化學(xué)變化，得到焦炭（冶煉金屬）、煤焦油。
（3）煤燃燒會(huì)產(chǎn)生SO2、NO2等，會(huì)形成酸雨。
3、石油——工業(yè)的“血液”
（1）石油的組成：主要含碳和氫元素，另外還含有氮元素，含鉛化合物等。
（2）石油的加工：“分餾”——利用石油中各成分的沸點(diǎn)不同，分餾得到各種產(chǎn)品。（物理變化）
4、天然氣
（1）主要成分是甲烷（CH4）。
（2）存在：天然氣、沼氣、坑氣、瓦斯、可燃冰等中。
（3）物理性質(zhì)：無色無味氣體、難溶于水、密度比空氣的小。
（4）天然氣化學(xué)性質(zhì)：可燃性 化學(xué)方程式：CH4+2O22H2O+ CO2。
5、乙醇：（C2H5OH），俗名酒精。（可再生能源）
（1）物理性質(zhì)：無色透明，有特殊氣味的液體，易揮發(fā)，能與水以任意比互溶。
（2）酒精制?。孩僭希焊吡弧⒂衩?、薯類等；②生產(chǎn)方式：發(fā)酵、蒸餾。
（3）化學(xué)性質(zhì)：可燃性，燃燒時(shí)發(fā)出藍(lán)色火焰?；瘜W(xué)方程式：C2H5OH+3O23H2O+2CO2
（4）用途：作燃料，汽油中加入適量乙醇作為燃料，可節(jié)省石油資源，并在一定程度上減
少汽車尾氣的污染。醫(yī)療上殺菌消毒。
6、氫氣、一氧化碳、甲烷比較
【典例1-1】下圖為我國不同年份的能源結(jié)構(gòu)圖，下列說法不正確的是
A．氫氣是理想的清潔高能燃料
B．我國能源結(jié)構(gòu)中清潔能源占比呈增加趨勢
C．煤、石油是可再生能源
D．加大水電、風(fēng)電的開發(fā)利用有利于減少環(huán)境污染
【答案】C
【詳解】A、氫氣燃燒產(chǎn)物為水，對環(huán)境無污染，且氫氣熱值高，但制取氫氣成分較高，且如何安全地儲(chǔ)存和運(yùn)輸氫氣的問題沒有解決，因此氫氣是理想的清潔高能燃料，故A選項(xiàng)不符合題意；
B、由圖示可知，我國能源結(jié)構(gòu)中清潔能源占比呈增加趨勢，故B選項(xiàng)不符合題意；
C、煤、石油在地球上的儲(chǔ)量有限，短時(shí)間內(nèi)得不到補(bǔ)充，屬于不可再生能源，故C選項(xiàng)符合題意；
D、加大水電、風(fēng)電的開發(fā)利用，可以減少化石燃料的使用，減少污染物的排放，有利于環(huán)境保護(hù)，故D選項(xiàng)不符合題意。
故選C。
【典例1-2】請回答下列問題。
(1)三大化石燃料包括煤、石油和 。
(2)煤燃燒時(shí)會(huì)排放出 和 等氣體污染物，這些氣體或氣體在空氣中反應(yīng)后的生成物溶于水，會(huì)形成酸雨。
(3)化石燃料不可再生，人們開發(fā)利用氫氣作為新型燃料，其優(yōu)點(diǎn)是 。
【答案】(1)天然氣
(2) 二氧化硫 二氧化氮
(3)無污染
【詳解】（1）化石燃料主要包括煤、石油和天然氣，它們都是不可再生能源；
（2）由于煤中含有硫元素和氮元素等，所以煤燃燒生成二氧化硫、二氧化氮等污染物，二氧化硫和二氧化氮溶于雨水會(huì)形成酸雨；
（3）氫氣燃燒生成水，產(chǎn)物無污染。
【變式1-1】如圖為甲烷制備甲醇(CH4O)的微觀過程，下列說法錯(cuò)誤的是
A．甲烷是天然氣的主要成分B．參加反應(yīng)的甲烷與氧氣的物質(zhì)的量比為1∶1
C．反應(yīng)前后催化劑質(zhì)量不變D．反應(yīng)前后原子的種類和個(gè)數(shù)不變
【答案】B
【詳解】A 、甲烷是天然氣的主要成分，說法正確，不符合題意；
B、由微觀示意圖可知，有1個(gè)“”沒有參加反應(yīng)，參加反應(yīng)的甲烷與氧氣分子個(gè)數(shù)比=2:1，物質(zhì)的量比為2:1；甲烷與氧氣的質(zhì)量比=[2×（12+1×4）]:(16×2)=1:1 ，說法錯(cuò)誤，符合題意；
C、根據(jù)催化劑的概念，反應(yīng)前后催化劑質(zhì)量不變，說法正確，不符合題意；
D、由微觀示意圖可知，反應(yīng)前后原子的種類和個(gè)數(shù)不變，說法正確，不符合題意。
故選B。
【變式1-2】對天然氣及其燃燒的觀察。
(1)天然氣是 （填“氣體”“液體”或“固體”）。
(2)根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，天然氣燃燒時(shí)發(fā)出 色的火焰。
(3)我們可利用燃燒時(shí) （填“放出”或“吸收”）的熱量做飯。
(4)做飯時(shí)應(yīng)用 （填“內(nèi)焰”“外焰”或“焰心”）對準(zhǔn)鍋所在位置加熱。
【答案】(1)氣體
(2)藍(lán)
(3)放出
(4)外焰
【詳解】（1）天然氣主要含有由碳和氫組成的氣態(tài)氫化物，最主要的是甲烷。所以天然氣是氣體。故填：氣體。
（2）天然氣燃燒即甲烷燃燒，甲烷燃燒生成二氧化碳和水，發(fā)出藍(lán)色的火焰。故填：藍(lán)。
（3）做飯需要的熱量來自燃料燃燒放出的熱量。故填：放出。
（4）火焰的外焰溫度最高，所以做飯時(shí)應(yīng)用外焰對準(zhǔn)鍋所在位置加熱。故填：外焰。
知識(shí)點(diǎn)2
降低化石能源的利用對環(huán)境的影響
1、常用燃料的使用與其對環(huán)境的影響
（1）常用燃料的使用主要是指煤、石油、天然氣等化石燃料的使用，以及乙醇和氫氣等清潔燃料的使用。
（2）燃燒煤對環(huán)境的影響：由于其中含有硫、氮等元素，所以煤燃燒時(shí)會(huì)排放出二氧化硫、二氧化氮等污染物，這些氣體或氣體在空氣中反應(yīng)后的生成物溶于雨水，會(huì)形成酸雨，還有，燃燒排放出的煙塵和燃燒不充分時(shí)產(chǎn)生的一氧化碳、一氧化氮等也都會(huì)污染空氣。
（3）燃燒汽油或柴油對環(huán)境的影響：目前，多數(shù)汽車、摩托車等機(jī)動(dòng)車使用的燃料是汽油或柴油，它們?nèi)紵龝r(shí)產(chǎn)生的一些物質(zhì)會(huì)隨著尾氣直接排放到空氣中，對空氣造成污染，尾氣中的主要污染有一氧化碳、未經(jīng)燃燒的碳?xì)浠衔?、氮的氧化物、含鉛化合物和煙塵等；
（4）燃燒天然氣或乙醇對環(huán)境的影響：目前，城市的一些汽車已改用壓縮天然氣（CNG）等作燃料，以減少其尾氣對空氣的污染，還有，車用乙醇汽油在一些國家已成功使用多年，目前在我國也越來越受到重視，因?yàn)槭褂檬褂密囉靡掖计筒坏梢怨?jié)省石油資源和有效地減少汽車尾氣的污染，還可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，這些燃料的使用相對來說，確實(shí)是減少了對空氣的污染；可是它們?nèi)紵傻亩趸茧m然不污染空氣，但是容易導(dǎo)致溫室效應(yīng)。
2、資源綜合利用和新能源開發(fā)
（1）發(fā)展現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系，提高產(chǎn)業(yè)核心競爭力。
（2）加快建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)，提高生態(tài)文明水平。
（3）加快新能源開發(fā)利用：如太陽能、核能、風(fēng)能、地?zé)崮芎统毕艿?，這些能源的利用，不但可以部分解決化石能源面臨耗盡的問題，還可以減少對環(huán)境的污染。
【典例2-1】黨的二十大強(qiáng)調(diào)要推動(dòng)綠色發(fā)展，促進(jìn)人與自然和諧共生。下列做法不符合要求的是
A．秸稈粉碎還田，禁止隨意焚燒B．提倡垃圾分類，節(jié)約回收資源
C．騎行共享單車，倡導(dǎo)綠色出行D．污水未經(jīng)處理，直接排放大海
【答案】D
【詳解】A、秸稈粉碎還田，禁止隨意焚燒，能減少污染物的排放，有利于環(huán)境保護(hù)，不符合題意；
B、提倡垃圾分類，節(jié)約回收資源，能減少污染，有利于環(huán)境保護(hù)，不符合題意；
C、騎行共享單車，倡導(dǎo)綠色出行，能減少因燃燒化石燃料而產(chǎn)生的煙塵和有害氣體，同時(shí)也能節(jié)約資源，有利于環(huán)境保護(hù)，不符合題意；
D、污水未經(jīng)處理，直接排放大海，會(huì)造成水體污染，不利于環(huán)境保護(hù)，符合題意。
故選：D。
【典例2-2】能源、環(huán)境與人類的生活和社會(huì)發(fā)展密切相關(guān)。
(1)目前，人類以化石燃料為主要能源，常見的化石燃料包括煤、 和天然氣，它們都含有碳元素，都屬于 (填“可再生”或“不可再生”)能源；
(2)化石能源的大量使用會(huì)產(chǎn)生二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳?xì)怏w，其中會(huì)形成酸雨的是 (填化學(xué)式)；
(3)甲烷(CH4)是一種清潔能源，其燃燒的化學(xué)方程式為 。
【答案】(1) 石油 不可再生
(2)SO2
(3)
【詳解】（1）目前，人類以化石燃料為主要能源，常見的化石燃料包括煤、石油和天然氣；
它們短期內(nèi)均不能再生，均屬于不可再生能源；
（2）二氧化硫能與水反應(yīng)生成酸性物質(zhì)，導(dǎo)致酸雨的發(fā)生，故填：SO2；
（3）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：。
【典例2-3】在實(shí)現(xiàn)“2030年前碳達(dá)峰，2060年前碳中和”目標(biāo)過程中，化學(xué)發(fā)揮重要作用。
(1)“碳中和”中的“碳”指的是 (填化學(xué)式)。
(2)下列燃料在O2中燃燒時(shí)，一定不會(huì)產(chǎn)生CO2的是 (填序號(hào))
A．天然氣(主要是CH4) B．肼(N2H4) C．乙醇(C2H5OH)
從元素守恒的角度說明理由
(3)“碳中和”主要是指抵消溫室氣體的排放量，實(shí)現(xiàn)正負(fù)抵消，達(dá)到相對“零排放”。下列說法與上述理念相符的是___________(填序號(hào))
A．大力植樹造林B．捕集、利用和封存CO2
C．提倡使用一次性餐具D．出行盡量選擇步行或乘坐公交、地鐵
(4)為了減少含碳量的排放，可以使用新能源，下列屬于新能源的是___________(填字母序號(hào))；
A．氫能B．風(fēng)能C．太陽能D．石油
(5)為了減少二氧化碳的排放，可以讓其轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)，其反應(yīng)的微觀示意圖如圖，在方框中補(bǔ)全另一種產(chǎn)物的微粒圖示。
【答案】(1)CO2
(2) B 化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變
(3)ABD
(4)ABC
(5)
【詳解】（1）“碳中和”中的“碳”指的是二氧化碳，其化學(xué)式為：CO2；
（2）由質(zhì)量守恒定律可知，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，肼(N2H4)中不含碳元素，在O2中燃燒時(shí)，一定不會(huì)產(chǎn)生CO2；
（3）A、植物進(jìn)行光合作用消耗二氧化碳，所以大力植樹造林，會(huì)降低大氣中二氧化碳的含量，有利于達(dá)到相對“零排放”，此選項(xiàng)符合題意；
B、捕集、利用和封存CO2，可降低空氣中二氧化碳的含量，此選項(xiàng)符合題意；
C、使用一次性餐具，既浪費(fèi)資源，又會(huì)增加大氣中二氧化碳的含量，此選項(xiàng)不符合題意；
D、出行盡量選擇步行或乘坐公交、地鐵，可減少使用化石燃料，減少二氧化碳的排放，降低空氣中二氧化碳的含量，此選項(xiàng)符合題意；
故選：ABD；
（4）氫能、風(fēng)能、太陽能屬于新能源，石油為化石燃料，不屬于新能源，故選：ABC；
（5）二氧化碳和氫氣在一定條件下反應(yīng)生成甲烷和水，由質(zhì)量守恒定律可知，化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變，則方框中應(yīng)補(bǔ)全為：。
【變式2-1】2024年世界環(huán)境日的中國主題是“全面推進(jìn)美麗中國建設(shè)”。下列做法符合此主題的是
A．露天焚燒生活垃圾B．就地丟棄廢舊塑料
C．推廣使用清潔能源D．隨意燃放煙花爆竹
【答案】C
【詳解】A、露頭焚燒生活垃圾會(huì)產(chǎn)生有害氣體、煙塵等造成空氣污染，不符合題意；
B、就地丟棄廢舊塑料會(huì)造成白色污染，不符合題意；
C、推廣使用清潔能源，可以減少污染物的排放，符合題意；
D、隨意燃放煙花爆竹會(huì)產(chǎn)生二氧化硫等污染物，造成空氣污染，不符合題意；
故選：C。
【變式2-2】能源的開發(fā)、利用與人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展息息相關(guān)。
(1)白居易有詩句：“野火燒不盡，春風(fēng)吹又生。”下列能源可以“春風(fēng)吹又生”的是______（填序號(hào)）。
A．氫能B．石油C．風(fēng)能D．煤炭
(2)硅（Si）相對于氫氣便于運(yùn)輸、貯存，是開發(fā)價(jià)值很高的燃料，晶體硅制得的太陽能電池，是將太陽能轉(zhuǎn)化為 能。硅原子的結(jié)構(gòu)示意圖為 ，硅元素的最高正化合價(jià)等于其原子的最外層電子數(shù)，硅元素最高正化合價(jià)對應(yīng)氧化物的化學(xué)式為 。
(3)目前，人類使用的燃料大多來自化石燃料，煤燃燒時(shí)排放的二氧化硫和二氧化氮（寫出這兩種物質(zhì)的化學(xué)式 、 ）是形成酸雨的主要?dú)怏w，減少酸雨危害的措施之一是 。
【答案】(1)AC
(2) 電 SiO2
(3) SO2 NO2 減少使用化石燃料（合理即可）
【詳解】（1）“春風(fēng)吹又生”說明可以再生，氫能、風(fēng)能使用完之后都可以在短時(shí)間內(nèi)重新生成，石油、煤炭使用完之后短時(shí)間內(nèi)不能重新生成，故選：AC。
（2）晶體硅制得的太陽能電池，是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能；
硅原子的質(zhì)子數(shù)為14，原子的質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)，則硅原子的核外電子數(shù)為14，核外電子排布為2、8、4，故作圖如下：；
化合物中元素正負(fù)化合價(jià)之和為零。硅元素的最高正化合價(jià)等于其原子的最外層電子數(shù)，硅原子的最外層電子數(shù)為4，則硅元素最高正化合價(jià)為+4。氧化物是由兩種元素組成的含有氧元素的化合物，設(shè)硅元素與氧元素組成的氧化物化學(xué)式為SixOy，其中氧元素的化合價(jià)為-2，則，解得x∶y=1∶2，故填：SiO2。
（3）根據(jù)“順寫反讀”的規(guī)則，二氧化硫的化學(xué)式為SO2，二氧化氮的化學(xué)式為NO2；
減少酸雨危害的措施有：減少使用化石燃料；對化石燃料進(jìn)行脫硫處理等。
【變式2-3】第二十四屆冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)處處體現(xiàn)“低碳環(huán)?！崩砟睿萍几惺?。
(1)能源：冬奧場館大多采用綠色能源供電。下列不屬于新能源的是______（填序號(hào)）。
A．太陽能B．核能C．地?zé)崮蹹．化石燃料
(2)火炬“飛揚(yáng)”：“飛揚(yáng)”采用氫氣作燃料比傳統(tǒng)所用丙烷（化學(xué)式）作燃料的優(yōu)點(diǎn)是： 。
(3)制冰技術(shù)：利用液態(tài)蒸發(fā)吸熱實(shí)現(xiàn)制冷，使水變成冰，此過程中的化學(xué)性質(zhì)并沒有改變，原因是 （從微觀角度解釋）。
(4)運(yùn)動(dòng)服：中國運(yùn)動(dòng)員御寒服采用新疆長絨棉面料，石墨烯發(fā)熱材料里布。石墨烯發(fā)熱材料在通電時(shí)產(chǎn)生熱能，是利用了石墨烯良好的 性。
(5)場館：“冰絲帶”是由3360塊發(fā)電玻璃拼成。發(fā)電玻璃是在普通玻璃上覆蓋一層碲化鎘（化學(xué)式CdTe）。碲化鎘在弱光照射下也能持續(xù)發(fā)電，為冬奧場館提供電力支持，根據(jù)如圖信息填空。
①Te的相對原子質(zhì)量是 ；下列科學(xué)家對測定相對原子質(zhì)量作出卓越貢獻(xiàn)的是 。（填選項(xiàng)）
A．拉瓦錫 B．道爾頓 C．門捷列夫 D．張青蓮
②鎘元素位于第 周期。
【答案】(1)D
(2)氫氣燃燒只生成水，產(chǎn)物不污染環(huán)境
(3)CO2分子沒有發(fā)生改變
(4)導(dǎo)電
(5) 127.6 D 五/5
【詳解】（1）新能源是指近些年才逐漸開始使用的能源，包括太陽能、核能、地?zé)崮堋淠艿?，化石燃料已長期使用的能源，不屬于新能源，故選D；
（2） “飛揚(yáng)”采用氫氣作燃料比傳統(tǒng)所用丙烷（化學(xué)式C3H8）作燃料更環(huán)保，原因是氫氣燃燒只生成水，產(chǎn)物不污染環(huán)境；
（3）液態(tài)CO2蒸發(fā)吸熱實(shí)現(xiàn)制冷，使水變成冰，此過程中，CO2分子沒有發(fā)生改變，因此二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)并沒有改變；
（4）石墨烯發(fā)熱材料在通電時(shí)產(chǎn)生熱能，是利用了石墨烯良好的導(dǎo)電性；
（5）①元素周期表中的一格中，漢字下面的數(shù)字表示相對原子質(zhì)量；Te的相對原子質(zhì)量是127.6；
我國科學(xué)家張青蓮對于測定相對原子質(zhì)量作出卓越貢獻(xiàn)，故選D；
②原子的核外電子層數(shù)等于該元素所在的周期數(shù)，鎘原子核外五層電子，故鎘元素位于第五周期。
一、選擇題
1．陶宗儀《輟耕錄》中記載：“杭人削松木為小片，其薄為紙，熔硫磺涂木片頂端分許，名曰發(fā)燭……”文中的“發(fā)燭”就是原始的火柴。下列有關(guān)敘述不正確的是
A．吹滅“發(fā)燭”利用了隔絕空氣的原理
B．將松木削薄為紙片狀有利于其燃燒
C．“發(fā)燭”燃燒時(shí)會(huì)生成有刺激性氣味的氣體
D．“發(fā)燭”燃燒伴隨能量轉(zhuǎn)化
【答案】A
【詳解】A、吹滅“發(fā)燭”時(shí)空氣流動(dòng)，帶走了發(fā)燭燃燒放出的熱量，溫度降低，且溫度低于發(fā)燭的著火點(diǎn)，即利用了降低溫度的原理，選項(xiàng)錯(cuò)誤；
B、將松木削薄為紙片狀，增大了松木與氧氣的接觸面積，有利于其燃燒，選項(xiàng)正確；
C、由題文可知，發(fā)燭中含有硫磺和木炭，其中硫磺燃燒后生成有刺激性氣味的氣體二氧化硫，選項(xiàng)正確；
D、“發(fā)燭”燃燒時(shí)發(fā)光、放熱，即“發(fā)燭”燃燒時(shí)伴隨不同形式的能量轉(zhuǎn)化，選項(xiàng)正確；
故選：A。
2．興趣小組在老師的帶領(lǐng)下組裝了小型“空氣質(zhì)量監(jiān)測站”，用于檢測當(dāng)?shù)啬橙湛諝庵械闹饕廴疚?，相關(guān)數(shù)據(jù)如圖。下列說法錯(cuò)誤的足
A．空氣中、過多會(huì)造成酸雨
B．除已經(jīng)監(jiān)測到的污染物外，還需監(jiān)測的數(shù)據(jù)
C．當(dāng)日對空氣造成的污染比嚴(yán)重
D．減少化石燃料的使用有利于提高空氣質(zhì)量
【答案】B
【詳解】A、SO2和NO2在大氣中與水結(jié)合都能生成酸，是酸雨的主要成分，所以SO2、NO2與酸雨的形成有關(guān)，說法正確；
B、N2不屬于空氣污染物，不需要監(jiān)測，說法錯(cuò)誤；
C、從數(shù)據(jù)分析可知，當(dāng)日O3產(chǎn)生量為59ug/m3，SO2產(chǎn)生量為8ug/m3，故O3對空氣造成的污染比SO2嚴(yán)重，說法正確；
D、減少化石燃料的使用，可以減少二氧化硫、二氧化碳的產(chǎn)生，有利于提高空氣質(zhì)量，說法正確。
故選B。
3．如圖為H2O的轉(zhuǎn)化和利用。下列說法不正確的是
A．轉(zhuǎn)化①是物理變化
B．轉(zhuǎn)化②中產(chǎn)生O2、H2的體積比為2：1
C．轉(zhuǎn)化③的表達(dá)式為C + H2OCO+ H2
D．轉(zhuǎn)化④能量轉(zhuǎn)化為太陽能變?yōu)榛瘜W(xué)能
【答案】B
【詳解】A、轉(zhuǎn)化①中水轉(zhuǎn)化為水蒸氣，只是狀態(tài)的改變，無新物質(zhì)生成，屬于物理變化，不符合題意；
B、轉(zhuǎn)化②為水通電分解生成氫氣和氧氣，在電解水實(shí)驗(yàn)中，生成氧氣和氫氣的體積比約為：1:2，符合題意；
C、轉(zhuǎn)化③為碳和水在高溫下反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣，該反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式為：，不符合題意；
D、轉(zhuǎn)化④為二氧化碳和水在光照和葉綠素的作用下反應(yīng)生成葡萄糖和氧氣，能量轉(zhuǎn)化為太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，不符合題意。
故選B。
4．天然氣的主要成分是甲烷(CH4)，甲烷參與某反應(yīng)的微觀示意圖如圖，下列說法錯(cuò)誤的是
A．微?！癛”的化學(xué)式為CO2
B．反應(yīng)前后，原子和分子數(shù)目均保持不變
C．參加反應(yīng)的與的質(zhì)量之比為1:2
D．天然氣是不可再生的化石燃料
【答案】C
【詳解】A、根據(jù)圖示可知，該反應(yīng)反應(yīng)物為甲烷和氧氣，生成物之一為水，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后原子個(gè)數(shù)不變、種類不變，則微粒R的化學(xué)式為CO2，故A正確；
B、根據(jù)圖示可知，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ，則反應(yīng)前分子數(shù)為3，反應(yīng)后分子數(shù)也為3，則該反應(yīng)反應(yīng)前后原子、分子數(shù)目均不變，故B正確；
C、根據(jù)圖示可知，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ，則參加反應(yīng)的甲烷和水的分子數(shù)目之比為1：2，則其質(zhì)量之比為 ，故C錯(cuò)誤；
D、天然氣為遠(yuǎn)古生物遺蛻在高溫高壓條件下反應(yīng)生成，屬于不可再生能源，故D正確；
故選C；
5．元末陶宗儀《輟耕錄》中記載：“杭人削松木為小片，其薄為紙，熔硫黃涂木片頂端分許，名曰發(fā)燭……，蓋以發(fā)火(即燃燒)及代燈燭用也”。下列說法不正確的是
A．“發(fā)燭”發(fā)火伴隨不同形式的能量轉(zhuǎn)化
B．“發(fā)燭”發(fā)火需要氧氣
C．“發(fā)燭”發(fā)火和燃燒利用了物質(zhì)的可燃性
D．“發(fā)燭”發(fā)火產(chǎn)物不會(huì)污染空氣
【答案】D
【詳解】A、“發(fā)燭”發(fā)火，伴隨著化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能、熱能，故A不符合題意；
B、“發(fā)燭”發(fā)火需要與氧氣接觸，且溫度達(dá)到可燃物的著火點(diǎn)，故B不符合題意；
C、“發(fā)燭”發(fā)火和燃燒說明松木和硫磺具有可燃性，故C不符合題意；
D、“發(fā)燭”中含有硫磺和木片，燃燒生成的二氧化硫，會(huì)污染空氣，故D符合題意。
故選D。
6．為了節(jié)能環(huán)保，2024巴黎奧運(yùn)會(huì)期間，巴黎市投放使用了氫能源出租車。氫能源出租車的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，已知?dú)錃庠谘鯕庵腥紵龝?huì)生成水．下列有關(guān)說法不正確的是
A．氫燃料電池車對環(huán)境無污染
B．氧氣是該燃料電池的助燃劑
C．氫氣和氧氣都可以用作燃料
D．反應(yīng)的文字表達(dá)式為：氫氣+氧氣水
【答案】C
【詳解】A、氫氣燃燒生成水，則氫燃料電池車對環(huán)境無污染，該選項(xiàng)說法正確；
B、氧氣具有助燃性，為助燃劑，該選項(xiàng)說法正確；
C、氧氣具有助燃性，而不具有可燃性，氧氣不能作燃料，該選項(xiàng)說法不正確；
D、氫氣燃燒生成水，反應(yīng)的文字表達(dá)式為：，該選項(xiàng)說法正確。
故選C。
7．“化學(xué)鏈燃燒”是新的燃燒概念，即燃料不直接與空氣接觸燃燒，而是以載氧體在兩個(gè)反應(yīng)器之間的循環(huán)來實(shí)現(xiàn)燃料較低溫度下燃燒的過程。該過程具有無火焰、低污染、高效率等特點(diǎn)。某“化學(xué)鏈燃燒”的過程如圖所示，下列敘述錯(cuò)誤的是
A．空氣反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)為: 2Cu2O+O24CuO，銅元素的化合價(jià)升高
B．X中氮?dú)獾暮勘瓤諝庵懈?br>C．與直接燃燒相比，該過程有利于CO2的捕集
D．等質(zhì)量的甲烷直接燃燒相比“化學(xué)鏈燃燒”消耗氧氣多
【答案】D
【詳解】A、由圖可知，空氣反應(yīng)器中氧化亞銅與氧氣反應(yīng)生成氧化銅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 2Cu2O+O24CuO，氧元素顯-2價(jià)，根據(jù)在化合物中各元素正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為0，則銅元素顯+1價(jià)，氧化銅中銅元素顯+2價(jià)，則銅元素的化合價(jià)升高，故A正確；
B、由圖可知，在空氣反應(yīng)器中，氧氣被消耗，排出氣體X中氮?dú)獾暮勘瓤諝庵懈撸蔅正確；
C、“化學(xué)鏈燃燒”指燃料不直接與空氣接觸，而是以載氧體在兩個(gè)反應(yīng)器之間的循環(huán)來實(shí)現(xiàn)燃料燃燒，與直接燃燒相比，“化學(xué)鏈燃燒”產(chǎn)生的氣體生成物只有二氧化碳和水蒸氣，水蒸氣冷卻后變?yōu)橐簯B(tài)水，有利于二氧化碳的捕集，故C正確；
D、根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，消耗等質(zhì)量甲烷，生成的二氧化碳和水的質(zhì)量不變，參加反應(yīng)的氧氣的質(zhì)量也不變，則等質(zhì)量的甲烷直接燃燒和“化學(xué)鏈燃燒”消耗的氧氣一樣多，故D錯(cuò)誤；
故選：D。
8．“堅(jiān)持綠色發(fā)展，建設(shè)美麗中國”是全國人民的共識(shí)，下列做法符合這一理念的是
A．加高工廠煙囪，將廢氣排放到高空B．開發(fā)清潔能源代替化石能源
C．大量使用化肥、農(nóng)藥，提高糧食產(chǎn)量D．提倡使用一次性餐具
【答案】B
【詳解】A、加高工廠煙囪，將廢氣排放到高空，不會(huì)減少污染。A做法不符合這一理念，不符合題意；
B、開發(fā)清潔能源代替化石能源，會(huì)節(jié)約化石能源，減少污染。B做法符合這一理念，符合題意；
C、合理使用化肥、農(nóng)藥，提高糧食產(chǎn)量，大量使用化肥、農(nóng)藥，會(huì)造成浪費(fèi)，同時(shí)污染環(huán)境。C做法不符合這一理念，不符合題意；
D、使用一次性餐具會(huì)造成資源浪費(fèi)，同時(shí)污染環(huán)境。D做法不符合這一理念，不符合題意。
綜上所述：選擇B。
9．樹立環(huán)保意識(shí)，踐行環(huán)境友好生活方式。下列做法中，不值得提倡的是
A．垃圾分類回收處理B．開發(fā)利用清潔能源C．露天隨意焚燒落葉D．堅(jiān)持綠色低碳出行
【答案】C
【詳解】A、垃圾分類回收，能保護(hù)環(huán)境，該做法值得提倡；
B、開發(fā)利用清潔能源，能減少污染，該做法值得提倡；
C、焚燒落葉，會(huì)污染環(huán)境，該做法不值得提倡；
D、綠色低碳出行，能保護(hù)環(huán)境，該做法值得提倡。
故選C。
二、填空與簡答
10．從宏觀-微觀-符號(hào)等多角度認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)，有助于形成系統(tǒng)思維。如圖是甲烷(CH4)燃燒的微觀示意圖，回答下列問題：
(1)從微觀角度分析，反應(yīng)后有 種(填數(shù)字)分子生成，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 ；
(2)從宏觀角度分析，該反應(yīng)產(chǎn)生了新物質(zhì)，為了證明甲烷燃燒有二氧化碳生成，接下來的實(shí)驗(yàn)操作是：點(diǎn)燃從導(dǎo)管導(dǎo)出的純凈的甲烷氣體， ；
(3)能量變化的角度，甲烷燃燒實(shí)現(xiàn)了從 到熱能和光能的轉(zhuǎn)化；
(4)定量分析的角度，根據(jù)以上信息參加反應(yīng)的和個(gè)數(shù)比是 。
【答案】(1) 2 CH4+2O2CO2+2H2O
(2)在火焰上方罩內(nèi)壁涂有澄清石灰水的燒杯，石灰水變渾濁，說明有二氧化碳生成
(3)化學(xué)能
(4)1：2
【詳解】（1）根據(jù)微觀示意圖可知，反應(yīng)后有甲烷分子，二氧化碳分子和水分子，其中甲烷分子是未反應(yīng)完剩余的，生成的分子是二氧化碳分子和水分子，一共2種分子。該反應(yīng)為甲烷和氧氣在甲烷的條件下反應(yīng)生成水和二氧化碳，化學(xué)方程式為CH4+2O2CO2+2H2O。
（2）二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，因此常用澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳，故，為了證明甲烷燃燒有二氧化碳生成，接下來的實(shí)驗(yàn)操作是：點(diǎn)燃從導(dǎo)管導(dǎo)出的純凈的甲烷氣體，在火焰上方罩內(nèi)壁涂有澄清石灰水的燒杯，石灰水變渾濁，說明有二氧化碳生成。
（3）甲烷燃燒時(shí)放出大量熱，產(chǎn)生明亮的火焰，實(shí)現(xiàn)了從化學(xué)能到熱能和光能的轉(zhuǎn)化。
（4）根據(jù)化學(xué)方程式可知，參加反應(yīng)的甲烷和氧氣的分子個(gè)數(shù)比為1：2。
11．利用微型空氣質(zhì)量“檢測站”能檢測多種空氣污染物?；瘜W(xué)實(shí)踐小組的同學(xué)們用該“檢測站”測得某小區(qū)地下車庫中一氧化碳在不同時(shí)間段內(nèi)的濃度如圖。（已知：50ppm為一氧化碳準(zhǔn)許成年人置身其中的最大量）
由圖可知，一氧化碳濃度最大的時(shí)間段是 ，原因可能是 。
【答案】 早晨 上班高峰期，汽車尾氣產(chǎn)生較多，導(dǎo)致一氧化碳濃度含量最大
【詳解】由圖可知，早晨一氧化碳濃度最大；
早晨上班高峰期，汽車尾氣產(chǎn)生較多，導(dǎo)致一氧化碳濃度含量最大。
12．某學(xué)校組織跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)“調(diào)查家用燃料的變遷與合理使用”，小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)近50年某市家用燃料的使用經(jīng)歷了下圖所示的發(fā)展過程。
(1)煤作為家用燃料時(shí)，常將煤餅制成蜂窩狀使用（如圖），原因是 。
(2)、兩種物質(zhì)中，氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較大的是 （填化學(xué)式）。
(3)天然氣屬于 （填“可再生”或“不可再生”）能源。
(4)人類即將進(jìn)入多樣化的新能源時(shí)期，請寫出你所知道的一種新能源 。
【答案】(1)增大與氧氣的接觸面積，使燃燒更充分
(2)C3H8
(3)不可再生
(4)風(fēng)能等
【詳解】（1）將煤餅制成蜂窩狀，可以增大與氧氣的接觸面積，使煤燃燒更充分；
（2）C3H8中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為，C4H10中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為，氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較大的是C3H8；
（3）天然氣是化石燃料，屬于不可再生能源；
（4）新能源有風(fēng)能、潮汐能、太陽能、地?zé)崮艿取?br>13．完成下列各題：
(1)實(shí)驗(yàn)①點(diǎn)燃?xì)錃馇皯?yīng)先驗(yàn)純，驗(yàn)純時(shí)產(chǎn)生 爆鳴聲，證明不純。待氣體純凈后點(diǎn)燃?xì)錃饪捎^察到 。
(2)實(shí)驗(yàn)②是電解水實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)?zāi)軐?shí)現(xiàn) 能轉(zhuǎn)換 能，正極產(chǎn)生的氣體是 ，該反應(yīng)的文字或符號(hào)表達(dá)式是 。
(3)實(shí)驗(yàn)③是蠟燭燃燒實(shí)驗(yàn)，證明蠟燭燃燒有水生成的現(xiàn)象是 。
(4)以上實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證水的組成的是______。
A．①②B．②③C．①③D．①②③
【答案】(1) 尖銳 產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，燒杯內(nèi)壁有水珠生成
(2) 電 化學(xué) 氧氣/O2 /
(3)干冷的燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)小水珠
(4)A
【詳解】（1）氫氣具有可燃性，混有一定量的空氣，遇到明火，容易發(fā)生爆炸，故實(shí)驗(yàn)①點(diǎn)燃?xì)錃馇皯?yīng)先驗(yàn)純，驗(yàn)純時(shí)產(chǎn)生尖銳爆鳴聲，證明不純，待氣體純凈后點(diǎn)燃?xì)錃饪捎^察到產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，燒杯內(nèi)壁有水珠生成；
（2）實(shí)驗(yàn)②是水在通電的條件下反應(yīng)生成氫氣和氧氣，能實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；
在電解水實(shí)驗(yàn)中，“正氧負(fù)氫”，故正極產(chǎn)生的氣體是氧氣；
水在通電的條件下反應(yīng)生成氫氣和氧氣，該反應(yīng)的文字表達(dá)式為：，符號(hào)表達(dá)式為：；
（3）實(shí)驗(yàn)③中，在蠟燭火焰上方罩一個(gè)冷而干燥的燒杯，干冷的燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)小水珠，說明蠟燭燃燒生成了水；
（4）實(shí)驗(yàn)①中氫氣和氧氣在點(diǎn)燃的條件下反應(yīng)生成水，氫氣由氫元素組成，氧氣由氧元素組成，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類不變，可得水是由氫元素和氧元素組成；實(shí)驗(yàn)②中電解水生成氫氣和氧氣，氫氣由氫元素組成，氧氣由氧元素組成，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類不變，可得水是由氫元素和氧元素組成，實(shí)驗(yàn)③中蠟燭和氧氣在點(diǎn)燃的條件下反應(yīng)生成二氧化碳和水，蠟燭的組成未知，不能驗(yàn)證水的組成，故可以驗(yàn)證水的組成的是①②。
故選A。
14．2008年北京奧運(yùn)會(huì)“祥云”火炬使用的燃料主要是丙烷（），2022年北京冬奧會(huì)“飛揚(yáng)”火炬使用的燃料主要是氫氣（）。
(1)氫氣燃燒的文字表達(dá)式為 。
(2)從分子的角度解釋：氫氣加壓后可裝入鋼瓶中 。
(3)下列能證明丙烷中含有碳、氫元素的現(xiàn)象有 （填字母序號(hào)）。
A．火焰呈淡藍(lán)色
B．罩在火焰上的干冷燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水霧
C．放出大量熱
D．罩在火焰上涂有澄清石灰水的燒杯內(nèi)壁變渾濁
【答案】(1)
(2)分子之間有間隔，壓強(qiáng)越大，分子間間隔越小
(3)BD
【詳解】（1）氫氣燃燒即氫氣和氧氣在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)生成水，文字表達(dá)式為。故填：。
（2）由于分子之間有間隔，壓強(qiáng)越大，分子間間隔越小，所以氫氣加壓后可裝入鋼瓶中。故填：分子之間有間隔，壓強(qiáng)越大，分子間間隔越小。
（3）丙烷燃燒生成二氧化碳和水，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，二氧化碳中含有碳元素，水中含有氫元素，所以驗(yàn)證生成二氧化碳和水可說明丙烷中含碳、氫元素。
A、火焰呈淡藍(lán)色，與丙烷中含有碳、氫元素?zé)o關(guān)。A不符合題意；
B、罩在火焰上的干冷燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水霧，說明生成水，可證明丙烷中含有氫元素。B符合題意；
C、放出大量熱，與丙烷中含有碳、氫元素?zé)o關(guān)。C不符合題意；
D、罩在火焰上涂有澄清石灰水的燒杯內(nèi)壁變渾濁，說明生成二氧化碳，可證明丙烷中含有碳元素。D符合題意。
綜上所述：選擇BD。故填：BD。
15．建立“宏觀—微觀”之間的聯(lián)系，是化學(xué)學(xué)習(xí)的重要方法。
(1)如圖是硒元素的信息和硒原子結(jié)構(gòu)示意圖及A、B、C、D、E五種粒子的結(jié)構(gòu)示意圖。請按要求填空。
①硒原子在化學(xué)變化中易 電子(填“得到”或“失去”)。
②硒原子與 粒子化學(xué)性質(zhì)相似，原因是 。
③硒元素與D粒子形成化合物的化學(xué)式是 。
(2)如圖是工業(yè)上利用二氧化硅(固體)制硅反應(yīng)的微觀示意圖。
①丙物質(zhì)是由 構(gòu)成的(填“分子”“原子”或“離子”)。
②寫出該反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式 。
③硅片太陽能電池是將太陽能轉(zhuǎn)化成電能，請說明太陽能電池的優(yōu)點(diǎn) (寫出一點(diǎn)即可)。
【答案】(1) 得到 B 最外層電子數(shù)相同 Na2Se
(2) 分子 C+SiO2CO+Si 無污染/資源豐富等
【詳解】（1）①由圖可知，硒原子的最外層電子數(shù)為6，在化學(xué)變化中易得到電子，故填得到。
②由圖可知，硒原子與B粒子化學(xué)性質(zhì)相似，故填B；
硒原子與B粒子的最外層電子數(shù)都為6，即最外層電子數(shù)相同，所以兩微粒的化學(xué)性質(zhì)相似，故填最外層電子數(shù)相同。
③硒元素的原子最外層電子數(shù)為6，在化學(xué)反應(yīng)中易得到2個(gè)電子，化合價(jià)為-2價(jià)，D粒子的質(zhì)子數(shù)為11，為鈉元素的粒子，鈉元素在化合物中的化合價(jià)為+1價(jià)，根據(jù)化合物中各元素的化合價(jià)的代數(shù)和為零，則兩種微粒構(gòu)成的化合物的化學(xué)式寫為Na2Se，故填Na2Se。
（2）①由圖可知，丙物質(zhì)為一氧化碳，是由一氧化碳分子構(gòu)成的，故填分子。
②由圖可知，反應(yīng)是碳和二氧化硅在高溫的條件下反應(yīng)生成一氧化碳和硅，故反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式寫為：C+SiO2CO+Si。
③硅片太陽能電池是將太陽能轉(zhuǎn)化成電能，太陽能電池的優(yōu)點(diǎn)是不生成有害物質(zhì)，無污染，資源豐富，各地都能夠?qū)⑻柲苻D(zhuǎn)化成電能，故填無污染或資源豐富等。
三、綜合應(yīng)用題
16．氫能是最理想的綠色能源之一，被譽(yù)為“21世紀(jì)的終極能源”。
(1)我國氫能源的發(fā)展規(guī)劃分為“灰氫”“藍(lán)氫”和“綠氫”三個(gè)階段，具體如圖所示：
①化石燃料包括煤、天然氣和 ，化石燃料為不可再生能源。
②水分解制備的氫氣屬于 (選填“藍(lán)氫”“灰氫”或“綠氫”)。
(2)我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)二氧化碳高效轉(zhuǎn)化新過程，首次把二氧化碳加氫變成汽油。二氧化碳加氫制備汽油的流程如圖所示：
操作I后，分離出水和氣體X，已知X中兩種元素的質(zhì)量比為3：4，可推出該氣體的化學(xué)式為 。
(3)若產(chǎn)生汽油的主要成分為辛烷(C8H18)，請寫出辛烷在氧氣中完全燃燒的化學(xué)反應(yīng)方程式 。
【答案】(1) 石油 綠氫
(2)CO
(3)
【詳解】（1）①化石燃料包括煤、天然氣和石油，故填：石油；
②由圖可知，水分解得到氫氣和氧氣，氫氣與氧氣反應(yīng)得到水，水屬于可再生能源，因此水分解制備的氫氣屬于綠氫，故填：綠氫；
（2）CO2與氫氣在一定條件下反應(yīng)得到水和氣體X，已知X中兩種元素的質(zhì)量比為3:4，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，X中含有碳、氧兩種元素，設(shè)X的化學(xué)式為CxOy，則12x:16y=3:4，x:y=1:1，因此該氣體的化學(xué)式為CO，故填：CO；
（3）辛烷(C8H18)在氧氣中完全燃燒生成水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為，故填：。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
結(jié)論
導(dǎo)管口的甲烷燃燒
發(fā)出淡藍(lán)色火焰
甲烷具有可燃性
干冷的燒杯內(nèi)壁
干冷的燒杯中出現(xiàn)水霧
說明甲烷一定含有氫元素。
內(nèi)壁涂有的澄清石灰水
澄清石灰水變渾濁
說明甲烷一定含有碳元素。
氣體
H2
CO
CH4
物理性質(zhì)
色態(tài)味
無色無味的氣體
密度
比空氣小
比空氣略小
比空氣小
溶解性
難溶于水
難溶于水
難溶于水
化學(xué)性質(zhì)
可燃性
2H2+O22H2O
2CO + O22CO2
CH4+2O22H2O+ CO2
還原性
CuO+H2Cu+ H2O
CuO+COCu+CO2 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
無
檢驗(yàn)方法
①點(diǎn)燃，檢驗(yàn)燃燒產(chǎn)物；②通過灼熱氧化銅，檢驗(yàn)產(chǎn)物
①點(diǎn)燃，檢驗(yàn)燃燒產(chǎn)物；②通過灼熱氧化銅，檢驗(yàn)產(chǎn)物
點(diǎn)燃，檢驗(yàn)燃燒產(chǎn)物

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初中化學(xué)人教版（2024）九年級上冊（2024）電子課本 新教材

課題2 化石能源的合理利用

版本： 人教版（2024）

年級： 九年級上冊（2024）

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