板塊導(dǎo)航
01/學(xué)習(xí)目標(biāo) 明確內(nèi)容要求,落實(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)
02/思維導(dǎo)圖 構(gòu)建知識(shí)體系,加強(qiáng)學(xué)習(xí)記憶
03/知識(shí)導(dǎo)學(xué) 梳理教材內(nèi)容,掌握基礎(chǔ)知識(shí)
04/效果檢測(cè) 課堂自我檢測(cè),發(fā)現(xiàn)知識(shí)盲點(diǎn)
05/問(wèn)題探究 探究重點(diǎn)難點(diǎn),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(chēng)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?;茉炊际遣豢稍偕茉?。
2.煤和石油
(1)煤:被稱(chēng)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(qiáng)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(cuò)提醒】
(1)用作居民生活燃?xì)獾拿簹?,如果泄漏,不僅遇明火會(huì)引起爆炸,還會(huì)因含有一氧化碳使人中毒。
(2)將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱,發(fā)生的是化學(xué)變化。
(2)石油:被稱(chēng)為“工業(yè)的血液”
①原油:從地下直接開(kāi)采出來(lái)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(huì)浪費(fèi)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(diǎn)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(diǎn)由高到低依次為:瀝青、石蠟、潤(rùn)滑油、柴油、煤油、汽油、液化石油氣等。
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(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(chēng)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:
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(1)點(diǎn)燃甲烷前要檢驗(yàn)純度 。
(2)檢驗(yàn)?zāi)晨扇嘉锸欠窈?、氫元素的方法:點(diǎn)燃,在可燃物上方罩一個(gè)冷而干燥的燒杯,燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水霧,說(shuō)明生成了水,證明含有氫元素;把燒杯迅速倒過(guò)來(lái),立即注入澄清石灰水,變渾濁,說(shuō)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(yàn)燃燒的產(chǎn)物(導(dǎo)出點(diǎn)燃,在火焰上方分別罩一個(gè)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(guò)來(lái),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(duì)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(chē)尾氣中的污染物:CO、未燃燒的碳?xì)浠衔?、氮的氧化物和煙塵。
2.減少化石能源的利用對(duì)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(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒方式,使用催化凈化裝置,加大尾氣檢測(cè)力度,推廣使用電動(dòng)汽車(chē)。
三、新能源的開(kāi)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):可燃性、還原性
(3)作為新能源的優(yōu)點(diǎn):資源豐富,放熱量多,無(wú)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(wèn)題:如何大量廉價(jià)的制取氫氣; 如何安全地運(yùn)輸、貯存氫氣。
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制取氫氣時(shí),也可以將稀硫酸換成稀鹽酸,但制得的氣體可能會(huì)不純,混有少量氯化氫氣體。
2.正在開(kāi)發(fā)和利用的其他能源:太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能、核能、生物質(zhì)能等。
3.能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的變化趨勢(shì): 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(wú)機(jī)礦物質(zhì)( )
(2)石油是顏色深暗的黏稠狀液體,沒(méi)有固定的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)( )
(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(shí)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(kāi)采埋于海底的可燃冰,可以緩解資源枯竭的問(wèn)題( )
(10)沼氣是不可再生能源( )
(11)石油不充分燃燒會(huì)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(méi)有任何污染( )
(14)煤燃燒時(shí)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(duì)環(huán)境沒(méi)有任何影響( )
(18)化石燃料的燃燒不會(huì)造成空氣的污染( )
(19)甲烷在空氣中燃燒:無(wú)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(yàn)( )
(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(yáng)能——未來(lái)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(duì)家用燃料的變遷進(jìn)行調(diào)查,調(diào)查得知:
(1) 小華小時(shí)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(xiě)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(yáng)能熱水器洗澡,以下場(chǎng)景沒(méi)有使用新能源的是 (填序號(hào))。
A.燃煤發(fā)電B.氫能源汽車(chē)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(diǎn)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(huì)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(lèi)目前消耗的能量主要來(lái)自化石燃料?;剂现饕?、 和天然氣。
(2)氫氧燃料電池車(chē)是冬奧會(huì)的交通工具。氫氧燃料電池車(chē)是將 能最終轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,其實(shí)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(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)向世界提供“中國(guó)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(hào))。
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(qǐng)寫(xiě)出一條二氧化碳的用途 。
(4)為了控制大氣中CO2的含量相對(duì)穩(wěn)定,下列采取的措施不可行的是____。
A.積極開(kāi)發(fā)利用風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮芎统毕?br>B.鼓勵(lì)使用電動(dòng)汽車(chē),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(kāi)展綠化國(guó)土的行動(dòng),建立綠色家園
【答案】(1)石油
(2) 化學(xué) 產(chǎn)物是水,無(wú)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(chē)是將化學(xué)能最終轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,其實(shí)現(xiàn)交通“零排放”的原因是產(chǎn)物是水,對(duì)環(huán)境無(wú)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(kāi)發(fā)利用風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮芎统毕?,減少化石能源的使用,可以減少二氧化碳的排放,不合題意;
B.鼓勵(lì)使用電動(dòng)汽車(chē),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(huì)大量排放二氧化碳,符合題意;
D.積極開(kāi)展綠化國(guó)土的行動(dòng),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(wèn)題。
煤被譽(yù)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(guò)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(wú)煙煤、煙煤、褐煤,它們的含碳量依次降低。無(wú)煙煤是一種很好的燃料,燒起來(lái)火力很強(qiáng),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(guò)程中產(chǎn)生硫的氧化物”,說(shuō)明煤中除含碳元素以外還含有 元素。
(2)“無(wú)煙煤、煙煤、褐煤”中含碳量最低的是 。
(3)無(wú)煙煤作為一種很好的燃料,優(yōu)點(diǎn)是 (任寫(xiě)一點(diǎn))。
【答案】(1)硫
(2)褐煤
(3)火力很強(qiáng),發(fā)熱量很高,煙塵很少,燃燒后灰渣也不多(任寫(xiě)一點(diǎn))
【詳解】(1)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類(lèi)不變,由于煤燃燒過(guò)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(wú)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(wú)煙煤是一種很好的燃料,其優(yōu)點(diǎn)有:燒起來(lái)火力很強(qiáng),發(fā)熱量最高,煙塵很少,燃燒后灰渣也不多。(任寫(xiě)一點(diǎn))
5.新能源汽車(chē)已經(jīng)走進(jìn)我們的生活,能量來(lái)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(shí)回答下列問(wèn)題:(每題答出一點(diǎn)即可)
(1)傳統(tǒng)汽車(chē)的燃料來(lái)源于化石燃料,請(qǐng)列舉一種常見(jiàn)的化石燃料。
(2)煤燃燒產(chǎn)生污染物排放到空氣中會(huì)形成酸雨,請(qǐng)說(shuō)出酸雨的一種危害。
(3)請(qǐng)列舉一種人們正在利用和開(kāi)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(dòng)植物生長(zhǎng)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(xiě)一種合理即可)
(3)太陽(yáng)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(jiàn)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(huì)形成酸雨,酸雨直接危害人體健康,會(huì)引起河流、湖泊的水體酸化,嚴(yán)重影響水生動(dòng)植物生長(zhǎng);會(huì)破壞土壤、植被、森林,會(huì)腐蝕金屬、油漆、皮革、紡織品和建筑物等,也會(huì)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(kāi)發(fā)的新能源有太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒊毕?、生物質(zhì)能、核能等(合理即可)。
?問(wèn)題一 煤和石油及其利用
【典例1】下列關(guān)于化石燃料的說(shuō)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(shí)不會(huì)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(bǔ)充,屬于不可再生能源,說(shuō)法錯(cuò)誤,不符合題意;
B、煤中含有硫元素、氮元素,完全燃燒時(shí)生成的二氧化硫、二氧化氮等溶于水會(huì)形成酸雨,對(duì)環(huán)境造成污染,說(shuō)法錯(cuò)誤,不符合題意;
C、以石油為原料能制造合成纖維,說(shuō)法正確,符合題意。
D、天然氣主要成分是甲烷,說(shuō)法錯(cuò)誤,不符合題意。
故選:C。
【變式1-1】下列關(guān)于燃料的說(shuō)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(huì)造成對(duì)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(lèi)的物質(zhì),屬于混合物,故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤;
B、化石燃料不是取之不盡、用之不竭的,故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤;
C、煤、石油、天然氣屬于化石燃料,故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)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(duì)空氣有影響的物質(zhì),故選項(xiàng)說(shuō)法正確。
故選D。
【變式1-2】能源和環(huán)保問(wèn)題關(guān)乎社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。請(qǐng)回答下列問(wèn)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(huì)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(guò)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(shí)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(guò)煤的綜合利用可獲得多種產(chǎn)品。下列說(shuō)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(lèi)只能通過(guò)燃料燃燒獲取能量
【答案】(1)天然氣
(2) 碳?xì)浠衔? 沸點(diǎn) 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(diǎn)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(diǎn);
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(xiě)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(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)錯(cuò)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(fèi),選項(xiàng)正確;
D、人類(lèi)不僅能通過(guò)燃料燃燒獲取能量,還可以通過(guò)其它途徑獲取能量,如太陽(yáng)能、風(fēng)能、核能等,選項(xiàng)錯(cuò)誤,故填C。
?問(wèn)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(jiàn)證了中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
(1)人們使用的燃料大多來(lái)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(lèi)從使用煤到天然氣,既是能量密度不斷提高的過(guò)程,也是碳比例逐漸減少、氫比例逐漸增大的過(guò)程。國(guó)際上常用天然氣與制氫,該方法有利于實(shí)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(lèi)可開(kāi)發(fā)和利用的新能源 (寫(xiě)一點(diǎn)即可)。
【答案】(1) 石油
(2)ABC
(3) 煤 太陽(yáng)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(shí)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(shí)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(kāi)發(fā)和利用的新能源有:風(fēng)能、太陽(yáng)能、核能等。
【變式2-1】閱讀短文,回答相關(guān)問(wèn)題。
日常生活中,無(wú)論是烹飪還是供暖,我們都離不開(kāi)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(xiě)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(bào)警器安裝的位置應(yīng)如圖2中 (填“A”或“B”)所示。
(4)下列說(shuō)法正確的是_______(填字母序號(hào))。
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(xiǎn)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(diǎn)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(shí),丙烷分子和氧氣分子的個(gè)數(shù)比是1:5,丁烷燃燒時(shí),丁烷分子和氧氣分子的個(gè)數(shù)比是2:13,甲烷燃燒時(shí),甲烷分子和氧氣分子的個(gè)數(shù)比是1:2,又因?yàn)樵谙嗤瑮l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(shí),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(shí),燃?xì)庑孤﹫?bào)警器應(yīng)該安裝在下方;甲烷的密度比空氣小,燃燒甲烷時(shí),燃?xì)庑孤﹫?bào)警器應(yīng)該安裝在上方,則管道氣由液化石油氣改為天然氣后,報(bào)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(shí)間從自然界得不到補(bǔ)充,因此天然氣是不可再生能源,A項(xiàng)說(shuō)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?dú)怏w,所以使用天然氣可以有效地控制溫室氣體的排放是錯(cuò)誤的,B項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤;
C、天然氣泄漏與空氣混合時(shí),遇明火可能發(fā)生爆炸,具有危險(xiǎn)性,C項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。
故選A。
【點(diǎn)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(shū)寫(xiě)等方面的知識(shí),書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式時(shí)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(wèn)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(huì)留下固體殘?jiān)?,也不?huì)產(chǎn)生有害氣體??扇急饕N(yùn)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(qiáng)降低時(shí),會(huì)分解釋放出可燃性氣體——甲烷??扇急鶅?chǔ)量豐富,被視為未來(lái)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(yù)為綠色能源的原因是 ,寫(xiě)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(shuō)法正確的是_____(填字母)。
A.可燃冰在燃燒時(shí),水和甲烷同時(shí)燃燒放出熱量
B.升溫或壓強(qiáng)降低時(shí),甲烷分子體積增大
C.可燃冰燃燒熱值高、污染小、儲(chǔ)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(huì)留下固體殘?jiān)?,也不?huì)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(wú)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(yù)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(huì)留下固體殘?jiān)膊粫?huì)產(chǎn)生有害氣體。
甲烷完全燃燒是甲烷與氧氣在點(diǎn)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(shí),甲烷燃燒放出熱量,水不燃燒,不會(huì)放出熱量,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;
B、溫度越高、壓強(qiáng)越低,分子間隔越大。升溫或壓強(qiáng)降低時(shí),甲烷分子的間隔增大,而分子體積不變,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;
C、根據(jù)題目信息,可燃冰燃燒熱值高、污染小、儲(chǔ)量豐富,C選項(xiàng)正確。
故選:C。
?問(wèn)題三 燃料的使用對(duì)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(guò)多會(huì)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(guò)多會(huì)造成溫室效應(yīng),不符合題意;
C、氫氣燃燒只生成水,對(duì)環(huán)境沒(méi)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(huì)形成酸雨,二氧化碳排放過(guò)多會(huì)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(shí)產(chǎn)生的環(huán)境污染,同時(shí)緩解能源危機(jī),有關(guān)專(zhuān)家提出了利用太陽(yáng)能制取氫能的構(gòu)想(如圖所示)。下列說(shuō)法正確的是
A.光分解催化劑是反應(yīng)物
B.過(guò)程②是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
C.太陽(yáng)能是不可再生能源
D.氫氣不易貯存和運(yùn)輸,無(wú)開(kāi)發(fā)利用價(jià)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(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤;
B、過(guò)程②是氫氣和氧氣點(diǎn)燃生成水,燃料電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,故選項(xiàng)說(shuō)法正確;
C、太陽(yáng)能在短期內(nèi)可以得到補(bǔ)充,是可再生能源,故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)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(kāi)發(fā)利用價(jià)值,但是氫氣易燃易爆,不易貯存和運(yùn)輸,目前對(duì)氫氣的運(yùn)輸安全問(wèn)題尚未解決,故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)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(shí)回答問(wèn)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(lèi)。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(lái)處理含SO2的煙氣。濕法煙氣脫硫的優(yōu)點(diǎn)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(wèn)題。干法煙氣脫硫的優(yōu)點(diǎn)是能耗低,工藝過(guò)程簡(jiǎn)單,無(wú)污水處理問(wèn)題等。
實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)。用SO2傳感器測(cè)出3份煤燃燒過(guò)程中所排放的煙氣中SO2的含量(見(jiàn)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(lái)自含硫煤炭燃燒,寫(xiě)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(shuō)法不正確的是_____。
A.控制SO2的污染只能通過(guò)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(diǎn)
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(duì)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(shuō)法正確的是_____。
A.該反應(yīng)中分子、原子種類(lèi)均發(fā)生改變
B.參加反應(yīng)的兩種分子的個(gè)數(shù)比為1:3
C.該反應(yīng)過(guò)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(diǎn)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(huì)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(guò)在燃燒前脫硫、燃燒中脫硫及燃燒后脫硫(即煙氣脫硫)實(shí)現(xiàn),A選項(xiàng)不正確;
B、濕法煙氣脫硫的優(yōu)點(diǎn)是脫硫效率高,穩(wěn)定;干法煙氣脫硫的優(yōu)點(diǎn)是能耗低,工藝過(guò)程簡(jiǎn)單,無(wú)污水處理問(wèn)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(diǎn),B選項(xiàng)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(xiàng)正確;
D、根據(jù)圖2,煤中加入不同吸收劑,對(duì)煙氣中SO2的吸收效果不同,其中堿石灰對(duì)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(xiàng)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(lèi)發(fā)生改變,原子種類(lèi)不變,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;
B、根據(jù)化學(xué)方程式,參加反應(yīng)的兩種分子的個(gè)數(shù)比為1∶2,B選項(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)正確。
故選:D。
?問(wèn)題四 開(kāi)發(fā)利用新能源
【典例4】開(kāi)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(guó)提出“二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值,努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)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(kāi)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(guò)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(jiàn)的生產(chǎn)氫氣的方法如圖所示。在各類(lèi)化石資源中,高H/C原子個(gè)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(wèn)題。有文獻(xiàn)報(bào)道,納米鎂理論儲(chǔ)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(wèn)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(shí),有關(guān)氫能源的敘述正確的是_______。
A.自然界存在可直接開(kāi)采的氫氣資源
B.電解水可以制氫
C.氫能源難儲(chǔ)存和運(yùn)輸
D.能耗高是目前制氫方法的一大缺點(diǎn)
(4)實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”和“碳中和”,人人責(zé)無(wú)旁貸。請(qǐng)寫(xiě)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(duì)環(huán)境無(wú)污染
(2) 天然氣 在各類(lèi)化石資源中,甲烷中H/C原子個(gè)數(shù)比高
(3)BCD
(4)不用一次性筷子(少座私家車(chē),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?yàn)闅錃馊紵漠a(chǎn)物是水,對(duì)環(huán)境無(wú)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(lèi)化石資源中,甲烷中H/C原子個(gè)數(shù)比高;
(3)A、由題干信息可知,自然界不存在可直接開(kāi)采的氫氣資源,說(shuō)法錯(cuò)誤,不符合題意;
B、電解水可以制氫,說(shuō)法正確,符合題意;
C、氫能源難儲(chǔ)存和運(yùn)輸,說(shuō)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(guò)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(diǎn),說(shuō)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(chē),多乘坐公共交通工具等。
【變式4-2】由中國(guó)企業(yè)承建的肯尼亞蒙巴薩油碼頭項(xiàng)目已經(jīng)交付使用。
(1)該碼頭能同時(shí)實(shí)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(yùn)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(huì)導(dǎo)致 等空氣污染問(wèn)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(hào))。
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(shí)實(shí)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(yùn)功能。上述燃料在短期內(nèi)不能得到補(bǔ)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(huì)生成二氧化硫,燃燒產(chǎn)物會(huì)導(dǎo)致酸雨等空氣污染問(wèn)題;
新能源包括太陽(yáng)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(shuō)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(shí)不會(huì)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(bǔ)充,屬于不可再生能源,說(shuō)法錯(cuò)誤,不符合題意;
B、煤中含有硫元素、氮元素,完全燃燒時(shí)生成的二氧化硫、二氧化氮等溶于水會(huì)形成酸雨,對(duì)環(huán)境造成污染,說(shuō)法錯(cuò)誤,不符合題意;
C、以石油為原料能制造合成纖維,說(shuō)法正確,符合題意。
D、天然氣主要成分是甲烷,說(shuō)法錯(cuò)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(diǎn)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(kāi)采出來(lái)的,不是化工產(chǎn)品,化工產(chǎn)品是經(jīng)過(guò)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(diǎn)不同,通過(guò)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(lèi)社會(huì)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(kāi)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(guó)氣候大會(huì)共同達(dá)成了“阿聯(lián)酋共識(shí)”,該協(xié)議首次呼吁各國(guó)“減少對(duì)化石燃料的依賴(lài)”,下列能源不屬于化石能源的是
A.煤B.太陽(yáng)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(yáng)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(lèi)社會(huì)面臨的重大問(wèn)題,世界各國(guó)都在努力尋找和開(kāi)發(fā)新能源。埋于海底將來(lái)可能會(huì)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(lái)可能會(huì)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(guò)多會(huì)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(guò)多會(huì)造成溫室效應(yīng),不符合題意;
C、氫氣燃燒只生成水,對(duì)環(huán)境沒(méi)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(huì)形成酸雨,二氧化碳排放過(guò)多會(huì)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(shuō)法錯(cuò)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(shuō)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(shuō)法錯(cuò)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(shuō)法錯(cuò)誤,不符合題意。
故選:B。
7.新能源的開(kāi)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(yù)為“未來(lái)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(chēng)為甲烷水合物。它的形成至少要滿(mǎn)足三個(gè)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(huì)受熱分解從而“煙消云散”;其次,“可燃冰”在0℃時(shí),只需30個(gè)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?bào)w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(shuō)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(lái)自生物殘?bào)w和有機(jī)腐殖質(zhì)
C.“可燃冰”其實(shí)就是一種氣體D.在0℃且200米的海底可能會(huì)有“可燃冰”
【答案】AB
【詳解】A、由題意可知,它的形成至少要滿(mǎn)足三個(gè)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?bào)w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(shuō)法錯(cuò)誤;
D、“可燃冰”在0℃時(shí),只需30個(gè)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(huì)有“可燃冰”說(shuō)法錯(cuò)誤;
故選AB。
9.能源是人類(lèi)活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。
(1)目前,人類(lèi)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(yáng)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(yáng)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(dòng)力源,能源供四方”為己任。
(1)陜北化石能源蘊(yùn)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(gè)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(xiǎn),可將報(bào)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(lèi)、數(shù)目不變,反應(yīng)前C、H、O的原子個(gè)數(shù)分別為1、2、1,反應(yīng)后C、H、O的原子個(gè)數(shù)分別為0、2、0,則X中含有1個(gè)碳原子和1個(gè)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(bào)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(wèn)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(huì)留下固體殘?jiān)?,也不?huì)產(chǎn)生有害氣體??扇急饕N(yùn)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(qiáng)降低時(shí),會(huì)分解釋放出可燃性氣體——甲烷??扇急鶅?chǔ)量豐富,被視為未來(lái)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(yù)為綠色能源的原因是 ,寫(xiě)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(shuō)法正確的是_____(填字母)。
A.可燃冰在燃燒時(shí),水和甲烷同時(shí)燃燒放出熱量
B.升溫或壓強(qiáng)降低時(shí),甲烷分子體積增大
C.可燃冰燃燒熱值高、污染小、儲(chǔ)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(huì)留下固體殘?jiān)?,也不?huì)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(wú)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(yù)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(huì)留下固體殘?jiān)膊粫?huì)產(chǎn)生有害氣體。
甲烷完全燃燒是甲烷與氧氣在點(diǎn)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(shí),甲烷燃燒放出熱量,水不燃燒,不會(huì)放出熱量,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;
B、溫度越高、壓強(qiáng)越低,分子間隔越大。升溫或壓強(qiáng)降低時(shí),甲烷分子的間隔增大,而分子體積不變,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;
C、根據(jù)題目信息,可燃冰燃燒熱值高、污染小、儲(chǔ)量豐富,C選項(xiàng)正確。
故選:C。
12.《天工開(kāi)物》記載:”凡取煤經(jīng)歷久者,從土面能辨有無(wú)之色,然后掘挖。深至五丈許,方始得煤,初見(jiàn)煤端時(shí),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?wèn)題:
(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(shí)驗(yàn)室中的 (填儀器名稱(chēng))。
(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(shí)“毒氣”遇火會(huì)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(wèn)題是 。現(xiàn)代工業(yè)為了綜合利用煤,將煤隔絕空氣加強(qiáng)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(hào))。
A.進(jìn)礦井前先做燈火實(shí)驗(yàn)
B.礦井內(nèi)嚴(yán)禁煙火
C.礦井內(nèi)要加強(qiáng)通風(fēng)
D.安裝瓦斯探頭傳感器監(jiān)測(cè)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(bǔ)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(shí)驗(yàn)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(huì)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(xiàng)做法不正確;
B、煤礦礦井內(nèi)有瓦斯等可燃物,點(diǎn)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(xiàng)做法正確;
C、礦井內(nèi)要加強(qiáng)通風(fēng)降低瓦斯?jié)舛龋深A(yù)防爆炸的發(fā)生,故選項(xiàng)做法正確;
D、安裝瓦斯探頭傳感器監(jiān)測(cè)瓦斯?jié)舛?,可以預(yù)防爆炸的發(fā)生,故選項(xiàng)做法正確;
故選BCD。
13.閱讀下列材料,并回答問(wèn)題:
“液態(tài)陽(yáng)光”是指將清潔的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為可儲(chǔ)存、可運(yùn)輸?shù)娜剂?。中?guó)科學(xué)家通過(guò)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(shí)現(xiàn)“液態(tài)陽(yáng)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(guó)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(xiě)一種)的排放,從而減少對(duì)空氣的污染,助力中國(guó)完成碳中和目標(biāo)。
(2)“液態(tài)陽(yáng)光”,就是人工模擬光合作用,輔之以催化劑,將太陽(yáng)能變成液體燃料甲醇,這個(gè)過(guò)程是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為 能。
(3)光伏發(fā)電產(chǎn)生的電能用于電解水,寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式 。
(4)“液態(tài)陽(yáng)光”的制備過(guò)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(yáng)光”的說(shuō)法正確的是 。
A.CO2和H2O轉(zhuǎn)化為“液態(tài)陽(yáng)光”過(guò)程中同時(shí)吸收能量
B.“液態(tài)陽(yáng)光”技術(shù)的發(fā)展有助于實(shí)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(guò)程中質(zhì)量增加
D.“液態(tài)陽(yáng)光”技術(shù)可應(yīng)對(duì)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(guó)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(yáng)能變成液體燃料甲醇,這個(gè)過(guò)程是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為燃料中蘊(yùn)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(yáng)光”的制備過(guò)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(yáng)光”需要陽(yáng)光,該過(guò)程吸收能量,A選項(xiàng)正確;
B、“液態(tài)陽(yáng)光”技術(shù)將清潔的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為可儲(chǔ)存、可運(yùn)輸?shù)娜剂?,其發(fā)展有助于實(shí)現(xiàn)能源可持續(xù)利用,B選項(xiàng)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(xiàng)錯(cuò)誤;
D、“液態(tài)陽(yáng)光”技術(shù)將清潔的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為可儲(chǔ)存、可運(yùn)輸?shù)娜剂?,同時(shí)消耗二氧化碳,可應(yīng)對(duì)化石燃料枯竭的能源需求和氣候變化,D選項(xiàng)正確。
故選:ABD。
1..能源是人類(lèi)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(xiàng)錯(cuò)誤;
B、氫氣作為能源,能用水來(lái)制取,故氫能屬于可再生能源,故選項(xiàng)錯(cuò)誤;
C、石油屬于化石燃料,它的儲(chǔ)量是有限的,不能短時(shí)期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充,屬于不可再生能源,故選項(xiàng)正確;
D、潮汐能能循環(huán)使用,在使用后會(huì)在短時(shí)間內(nèi)重新形成,因此潮汐能屬于可再生能源,故選項(xiàng)錯(cuò)誤。
故選C。
2.2024年六五環(huán)境日以“全面推進(jìn)美麗中國(guó)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(lèi)處理B.工廠(chǎng)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(lèi)處理,做到變廢為寶能減少污染、節(jié)約資源,選項(xiàng)做法符合主題;
B、工業(yè)廢氣直接排放會(huì)造成空氣污染,選項(xiàng)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(xiàng)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(xiàng)做法符合主題。
故選:B。
3.在探究甲烷的元素組成時(shí),做了如下圖的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.燃燒時(shí)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(shí)火焰呈(淡)藍(lán)色,故A說(shuō)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(shuō)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(shuō)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(lèi)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(wú)法確定是否含有氧元素,故D說(shuō)法錯(cuò)誤;
故選:D。
4.“推動(dòng)綠色發(fā)展,促進(jìn)人與自然和諧共生”是我國(guó)“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(yáng)能和核能等新能源
C.積極參與植樹(shù)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(yáng)能和核能等新能源,可以減少對(duì)傳統(tǒng)化石能源的依賴(lài),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(shù)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(huì)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(hào)內(nèi)表示燃料主要成分)如下圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.燃料燃燒時(shí)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(kāi)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(shí)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(kāi)燈,防止發(fā)生爆炸,符合題意;
D、蜂窩煤燃燒會(huì)產(chǎn)生硫、氮的氧化物,固體燃燒不充分會(huì)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(duì)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(shuō)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(shuō)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(gè)分子變化成了2個(gè)分子,該反應(yīng)前后分子數(shù)目發(fā)生了變化,故B說(shuō)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(shuō)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(méi)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(shuō)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(shuō)法正確的是
A.反應(yīng)Ⅰ中碘元素的化合價(jià)降低,氧元素的化合價(jià)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(yáng)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(jià)為0,HI中碘元素顯-1價(jià),反應(yīng)Ⅰ中碘元素的化合價(jià)降低,氧元素的化合價(jià)不變,故選項(xiàng)A說(shuō)法錯(cuò)誤;
B、分析反應(yīng)過(guò)程可知,該反應(yīng)的總反應(yīng)是水在太陽(yáng)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(xiàng)B說(shuō)法錯(cuò)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(xiàng)C說(shuō)法正確。
D、在該反應(yīng)體系中,反應(yīng)Ⅰ過(guò)程中沒(méi)有涉及太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故選項(xiàng)D說(shuō)法錯(cuò)誤。
故選:C。
8.為實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”“碳中和”目標(biāo),科研人員利用太陽(yáng)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(shí)現(xiàn)氫氣的即產(chǎn)即用,再結(jié)合氫燃料電池發(fā)電,將實(shí)現(xiàn)氫能汽車(chē)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(duì)汽車(chē)提供的能量效果等同于燃燒11.5kg的汽油)下列說(shuō)法正確的是
A.以上生產(chǎn)甲醇的過(guò)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(lèi)發(fā)生了改變
C.通過(guò)元素分析儀測(cè)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(guò)程利用的是太陽(yáng)能,生產(chǎn)甲醇的過(guò)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(lèi)不變,甲醇制氫反應(yīng)前后的元素種類(lèi)不發(fā)生改變,故B不正確;
C、通過(guò)元素分析儀測(cè)得甲醇中,,,設(shè)一個(gè)甲醇分子中碳、氫、氧原子的個(gè)數(shù)比為x:y:z,甲醇的相對(duì)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(duì)汽車(chē)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(wèn)題與人類(lèi)生活密切相關(guān)。
(1)目前,人類(lèi)以化石燃料為主要能源,常見(jiàn)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(diǎn)不同,分離制備汽油、煤油等產(chǎn)品,該過(guò)程屬于 (填“物理”或“化學(xué)”)變化。
(3)下列成語(yǔ)的原意與燃燒不相關(guān)的是_____(填字母序號(hào))。
A.抱薪救火B(yǎng).杯水車(chē)薪C.臥薪嘗膽D.釜底抽薪
(4)戰(zhàn)國(guó)《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(guò)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(lèi)型)。
(5)氫氣作為最清潔能源,越來(lái)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(kāi)發(fā)的其他新能源有 (寫(xiě)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(yáng)能
【詳解】(1)常見(jiàn)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(huì)生成水和二氧化碳,故填;
(2)通過(guò)沸點(diǎn)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(chē)薪,是指一車(chē)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(yáng)能,風(fēng)能等,選一個(gè)寫(xiě)即可,故填太陽(yáng)能。
10.閱讀短文,回答相關(guān)問(wèn)題。
日常生活中,無(wú)論是烹飪還是供暖,我們都離不開(kāi)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(xiě)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(bào)警器安裝的位置應(yīng)如圖2中 (填“A”或“B”)所示。
(4)下列說(shuō)法正確的是_______(填字母序號(hào))。
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(xiǎn)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(diǎn)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(shí),丙烷分子和氧氣分子的個(gè)數(shù)比是1:5,丁烷燃燒時(shí),丁烷分子和氧氣分子的個(gè)數(shù)比是2:13,甲烷燃燒時(shí),甲烷分子和氧氣分子的個(gè)數(shù)比是1:2,又因?yàn)樵谙嗤瑮l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(shí),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(shí),燃?xì)庑孤﹫?bào)警器應(yīng)該安裝在下方;甲烷的密度比空氣小,燃燒甲烷時(shí),燃?xì)庑孤﹫?bào)警器應(yīng)該安裝在上方,則管道氣由液化石油氣改為天然氣后,報(bào)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(shí)間從自然界得不到補(bǔ)充,因此天然氣是不可再生能源,A項(xiàng)說(shuō)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?dú)怏w,所以使用天然氣可以有效地控制溫室氣體的排放是錯(cuò)誤的,B項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤;
C、天然氣泄漏與空氣混合時(shí),遇明火可能發(fā)生爆炸,具有危險(xiǎn)性,C項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。
故選A。
【點(diǎn)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(shū)寫(xiě)等方面的知識(shí),書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式時(shí)要注意遵循質(zhì)量守恒定律。
11.新能源的開(kāi)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(lèi)利用的能量大多來(lái)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(shí),天然氣燃燒不充分,鍋底易出現(xiàn)黑色物質(zhì),此時(shí)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(guó)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(guò)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(guò)程I中反應(yīng)生成的另外一種物質(zhì)為生活中常見(jiàn)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(kāi)發(fā)利用已取得很大進(jìn)展。氫氣作為燃料的優(yōu)點(diǎn)是 (答一點(diǎn)即可)。
【答案】(1) 煤 CH4
(2)大
(3) 質(zhì)量
(4)環(huán)保,無(wú)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(shí),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(shí)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(guò)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(jiàn)的氧化物,過(guò)程Ⅱ?yàn)橐谎趸己蛦钨|(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(lèi)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(jiàn)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(wú)污染,故氫氣作為燃料的優(yōu)點(diǎn)是環(huán)保,無(wú)污染。
12.明代于謙《詠煤炭》“鑿開(kāi)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(chēng)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(shí)驗(yàn)操作 (填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)操作名稱(chēng))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(lèi)型為 。
(4)開(kāi)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(guò)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(shí)驗(yàn)室的過(guò)濾操作原理一樣;故答案為:混合物;過(guò)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(diǎn),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(guó)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1所示。

回答下列問(wèn)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(chǔ)氫、釋氫、用氫”的示意圖。

Ⅰ、“制氫”:通過(guò)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(chǔ)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(duì)比上述兩種方案,方案1的優(yōu)點(diǎn)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(shí),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(wú)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(lèi)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(wú)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(shí),通過(guò)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(duì)環(huán)境的影響;了解目前使用和開(kāi)發(fā)的各種新能源。
重點(diǎn):
化石能源使用對(duì)環(huán)境的影響。
難點(diǎn):
化石能源使用對(duì)環(huán)境的影響。
化學(xué)式
CH4
物理性質(zhì)
無(wú)色,無(wú)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(shí)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(diǎn)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(wèn)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(diǎn)是:熱值高,儲(chǔ)量巨大,有望成為未來(lái)新能源。
缺點(diǎn):若開(kāi)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(shí)驗(yàn)裝置

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課題2 化石能源的合理利用

版本: 人教版(2024)

年級(jí): 九年級(jí)上冊(cè)(2024)

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