4.4 化学燃烧同步练习-2024-2025学年九年级化学沪教版（上海）上册

4.4 化学燃烧 1. 能源的分类 能源是可以直接或经转换提供人类所需的光、热、动力等任一形式能量的载 能体资源。能源种类繁多，根据不同的划分方式，能源也可分为不同的类型，其中部分分类如下： (1)一次能源和二次能源、可再生能源和不可再生能源： 一次能源指在自然 界现成存在的能源，如煤炭、石油、天然气、水能等；二次能源指由一次能源加工 转换而成的能源产品，如电力、煤气、各种石油制品(如汽油、柴油)、焦炭、洁净煤 和沼气等。 一次能源又分为可再生能源(水能、风能及生物质能)和不可再生能 源(煤炭、石油、天然气、核能等),其中煤炭、石油和天然气三种能源是一次能源 的核心，它们成为全球能源的基础，是不可再生能源。除此以外，太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能等可再生能源也属于一次能源。 (2)燃料型能源和非燃料型能源：燃料型能源，如煤炭、石油、天然气等；非燃料型能源，如水能、风能、地热能、潮汐能、核能等。 (3)常规能源和新型能源： 一次能源中的可再生的水力资源和不可再生的 煤炭、石油、天然气等资源，利用技术成熟，使用比较普遍，叫做常规能源；新型能 源是相对于常规能源而言的，包括太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能、氢能以 及用于核能发电的核燃料等能源，是新近利用或正在着手开发的能源。 2. 煤、石油、天然气等化石燃料的组成和性能 煤、石油、天然气等化石燃料的组成和性能等如图4-39所示。 3. 燃料的分类和新能源的开发 燃料一般指燃烧时能产生热能或动力的可燃物质，主要是含碳物质或碳氢 化合物。根据状态，燃料可分为：①固体燃料，如煤和焦炭等；②液体燃料，如石 油、汽油、酒精等；③气体燃料，如天然气、煤气等。根据来源，燃料可分为：①天 然燃料，即煤、石油、天然气等；②人造燃料或合成燃料，如煤气、液化石油气等。 由于天然燃料是古代植物残体在地壳中经过几百万年的变化才形成的，所以其 数量是有限的，不能满足人类的需要，而且这些燃料在燃烧过程中还会污染大气，因此人们寻找新的燃料来提供能源，如太阳能、地热能、风能、潮汐能等，都是人类未来依靠的能源。 重要的家用气体燃料及其成分如图4 - 40所示。 4. 氢气的化学性质 通常情况下，氢气是一种无色、无气味的气体，密度比空气小，难溶于水。氢气燃烧产生淡蓝色火焰，将冷而干燥的烧杯罩在火焰上方，可以观察到烧杯内壁有小液滴，反应的化学方程式如下： 氢气具有还原性，能与灼热的氧化铜反应，生成铜和水，反应的化学方程式如下 例 1 下列物质中，属于纯净物的液体燃料是( )。 (A) 煤 (B) 石 油 (C) 天然气 (D) 酒精 [解答] D [分析] 燃料分为固体燃料、液体燃料、气体燃料。煤属于固体燃料，石油、酒精属于 液体燃料，天然气属于气体燃料。石油是当今世界最重要的液体化石燃料，被称为“工业的 血液”,其化学成分复杂，主要含有碳、氢元素，是由多种化合物组成的混合物。酒精是乙醇 的俗名，是由碳、氢、氧三种元素组成的纯净物，化学式为C2H5O。 例 2 几种常用燃料(1 mol)完全燃烧时放出的热量如表所示。 物质 一氧化碳 氢气 甲烷 乙醇(C2H6O) 炭粉 状态 气 气 气 液 固 热量(kJ) 282.6 285.8 890.3 1367 392.8 (1)从热量角度分析，目前最适合家庭使用的优质气体燃料是____________________。 (2)写出管道煤气中的一氧化碳燃烧的化学方程式：____________________。 (3)燃烧1mol 表中各种燃料，排放出二氧化碳最多的是______________________________。 (4)矿物燃料含量有限，而且在燃烧过程中产生污染，根据能源多样化的发 展战略，我国开发和利用的绿色能源有氢能、____________________。 (5)与现有的管道煤气相比，使用天然气有哪些优点?请你说出两点。 优点1:________________________________________； 优点2:________________________________________。 [分析] 本题给出的数据是1mol 物质完全燃烧产生的热量，几种物质中1mol乙醇 产生的热量最多。根据化学方程式计算可知，1mol一氧化碳燃烧生成1 mol 二氧化碳， 1mol 甲烷燃烧生成1mol 二氧化碳，1mol乙醇燃烧生成2mol 二氧化碳，1mol碳燃烧生 成1mol 二氧化碳。绿色能源即清洁能源，风能、潮汐能、太阳能等都属于绿色能源。天然 气与其他燃料相比具有发出热量较高、产物无污染等优点。 例 3 已知实验室制取甲烷是用无水醋酸钠与碱石灰共热产生。请你根据有关知识回答下列问题。 (1)图4-41中有两套装置，实验室制取甲烷用装置__________(填编号)。说明理由________________________________________。 (2)用何方法收集甲烷?____________________。说明原因：______________________________ (3)请你设计一实验方案证明甲烷中有氢、碳两种元素。 实验方案 (4)有一同学认为，某物质燃烧后生成了二氧化碳和水，则能说明该物质一定含有碳、氢、氧三种元素，你认为他的想法正确吗?为什么? _________________________________________________________________。 [解答] (1) A 因为反应物是固体与固体反应，反应条件是加热 (2)排水法 因为甲烷难溶于水(或用向下排空气法，甲烷的密度比空气小) (3)将 甲烷燃烧，在火焰上方罩一干燥的小烧杯，如有水珠出现(或将产物通过无水硫 酸铜，变蓝),说明生成物中有水，则甲烷中含有氢元素；火焰上方罩一涂有澄清 石灰水的烧杯，烧杯壁变浑浊，生成物中有二氧化碳，则甲烷含有碳元素 (4)不正确。根据实验现象，可说明该物质中肯定有碳、氢两种元素，可能有氧元素 [分析] 实验室制取气体时，根据反应条件和反应物状态选择发生装置：分析制取甲 烷的原理是固体混合物加热的反应，所以应该选用装置A。收集气体的装置由气体的溶解 性和密度决定，甲烷是难溶于水的气体，密度比空气小，所以可以用排水法收集，也可以用 向下排空气法收集。要证明甲烷的元素组成，可以根据质量守恒定律，检验甲烷燃烧的产 物。若产物中有水，证明甲烷中有氢元素；若产物中有二氧化碳，证明甲烷中有碳元素；但 是否含有氧元素还需进行定量测定和分析。 一、选择题(每小题只有1个正确选项) 1. 下列物质中，被称为“工业的血液”的是( )。 (A) 煤 (B) 石油 (C) 天然气 (D) 酒精 2. 从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是( )。 (A) 酒精 (B) 汽油 (C) 氢气 (D) 天然气 3. 不属于新能源开发和利用的是( )。 4. 下列能量的转化过程中，由化学能转化为电能的是( )。 5. 不会对环境造成污染而且取之不尽的能源是( )。 (A) 石油 (B) 天然气 (C) 氢气 (D) 太阳能 6. 下列物质中，属于可再生能源的是( )。 (A) 煤 (B) 石油 (C) 天然气 (D) 水能 7. 人类正面临着油价上涨、石油短缺的问题，下列解决能源问题的方法不当的 是( )。 (A) 利用太阳能 (B) 利用风能 (C) 砍伐树木作燃料 (D) 开发核能 8. 下列关于燃料的说法中，错误的是( )。 (A) 化石燃料都是可再生的能源 (B) 石油是由不同物质组成的混合物 (C) 氢气是理想的清洁、高能燃料 (D) 煤燃烧时会产生二氧化硫等污染物 9. 2012年5月27日我国“海洋六号”科考船启航深入南海北部区域调查“可燃冰”资源。“可燃冰”是在高压低温条件下由水和天然气形成的冰态物，其化学式为( )。 (A)CO2 (B)H2O (C)CH4 (D)CH4▪χH2O 10. 节能减排对发展经济、保护环境有着重要意义。下列措施中，不符合“节能减排”理念的是( )。 (A) 利用风力发电 (B) 开展“地球一小时”熄灯活动 (C) 推广使用太阳能路灯 (D) 提倡私家车出行以发展汽车工业 11. 能源与生活息息相关，利用化学反应获得电能的是( )。 (A) 风力发电 (B) 水力发电 (C) 火力发电 (D) 太阳能发电 12. 在太空舱中使用新型“氢氧燃料电池”,其化学原理可表示为：2H2+O22H2O。说法中，错误的是( )。 (A) 该反应说明水是由氢气和氧气组成的 (B) 该电池装置把化学能转化为电能 (C) 该反应是化合反应 (D) 该电池产生的水可供航天员使用 13. 大量制取氢气最理想的途径是( )。 (A) 利用太阳能分解水 (B) 热电站提供电力电解水 (C) 煤和水蒸气反应生成氢气 (D) 锌和稀硫酸反应制取氢气 14. 2013年4月，用我国自主研发的加注1号生物航空煤油的飞机首次试飞成 功。生物航空煤油是以多种动植物油脂为原料，采用自主研发的加氢技术、 催化剂体系和工艺技术生产。我国正积极研发餐饮废油(地沟油)和海藻加工生产生物航空煤油的技术。下列说法中，错误的是( )。 (A) 此项技术有助缓解民用航空业的能源问题 (B) 生物航空煤油的生产过程中没有发生化学变化 (C) “地沟油”流入餐桌会对食用者产生危害 (D) “地沟油”可以进行合理利用变废为宝 15. 下列说法中，正确的是( )。 ① 化学变化不但生成其他物质，而且还伴随着能量的变化 ② 人类利用的能量都是通过化学反应获得的 ③ 燃料作为重要的能源，对人类社会的发展非常重要 ④ 可燃物在任何条件下燃烧都会发生爆炸 ⑤ 化学反应过程中都会发生放热现象 (A)①③ (B)②③ (C)④⑤ (D)②⑤ 16. 被称之为“软电池”的纸质电池，采用薄层纸片作为传导体，电池总反应的化学方程式为： Zn+2MnO₂+H₂O=ZnO+2MnO(OH),避免了传统电池所带来的污染问题，因而废旧的纸质电池可作为一般的废弃物加以处理。下列说法中，错误的是( )。 (A) 该电池反应中锌元素化合价升高 (B) 该电池反应中二氧化锰作催化剂 (C) 其工作原理是将化学能转化为电能 (D) 开发利用该电池可以减少对环境的污染 17. 下列措施中，不符合“绿色、低碳、环保”理念的是( )。 (A) 少用煤发电多用风力发电 (B) 为个人购物方便，经常使用一次性塑料袋购物 (C) 在交通、建筑等方面广泛应用新能源技术，以减少化石燃料的使用 (D) 回收利用废旧金属 18. 下列说法中，正确的是( )。 (A) 只要是澄清、透明的液体就可直接饮用 (B) 日本大地震中的核泄漏事件，引起人类反思，要更安全可靠地利用核能 (C) 为了食品安全，应禁止生产和使用任何包装食品的塑料制品 (D) 食品添加剂对人体都有害，所以要禁止生产和使用任何食品添加剂 19. 鉴于石油储量和“绿色化学”的要求，科学家们正努力尝试用其他燃料替代 汽油和柴油。以甲醇(CH3OH)部分替代汽油是成功的方案之一，每消耗1mol 甲醇需要氧气的物质的量是( )。甲醇燃烧的化学方程式是： (A)1 mol (B)1.5 mol (C)2mol (D)2.5mol 20. 煤、石油、天然气是世界上最重要的能源。自然界以现成形式提供的能源为一次能源，靠其他能量间接得到的能源为二次能源。下列说法中，正确的是( )。 (A) 电能是一次能源 (B) 天然气是二次能源 (C) 水能是二次能源 (D) 风能是一次能源 二、填空题 21. 目前，化石燃料是人类生产生活的主要能源。随着全球能源使用量的增长， 化石燃料等不可再生能源将日趋枯竭。世界各国人民的节能意识正在日趋 增强，也在开发新能源研制节能产品、提高化学能的转化效率等方面做着积 极的努力。下列是目前正在利用和开发的部分能源：煤、石油、天然气、太阳能、风能、潮汐能、“可燃冰”等。回答下列问题。 (1)属于化石燃料的是____________________________； (2)我国“西气东输”工程输送的能源物质是______________； (3)埋藏于海底，目前开采在技术上还存在困难的能源物质是______________； (4) 通过非化学反应产生能量的能源是______________。 22. 工业上进行金属切割或焊接时常使用氧炔焰(乙炔在氧气中燃烧产生的火焰)。 (1)化学反应常伴随有能量变化，乙炔燃烧是化学能转化为__________能。 (2)乙炔不充分燃烧，会生成__________和水，可见乙炔不充分燃烧既浪费燃 料又污染环境。为了使乙炔充分燃烧，你的做法是____________________。 (3)在点燃乙炔(C2H2)前，必须__________,以防止发生爆炸，请写出C₂H₂充分燃烧的化学方程式：________________________________________。 23. 据报道，我国已在南海某海域试采“可燃冰”获得成功，“可燃冰”主要是由甲烷(CH4)与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质。 (1)CH4中 C 、H 元素的质量比为______________________ (2)已知在相同条件下，1m³CO和 1m3CH4所含的分子数目相同。 ① 在相同条件下，相同体积的 CO 和 CH4的物质的量之比是______________________。 ② 在相同条件下，分别燃烧1m³的 CO与 CH4，消耗氧气较多的是___________________。 (3)有专家指出，“从实现‘可燃冰’试开采成功到大规模开采之路依然遥远，许多问题有待进一步解决”。下列证据中，支持专家观点的有____________________。 (A)“可燃冰”存在于低温与高压环境，稳定性较差，大规模开采时，稍有不慎，海底沉积物会失去稳定，可能引发海底塌方，甚至导致海啸 (B)“可燃冰”是高效、资源量大的优质能源，开采“可燃冰”对我国能源生产有重要价值 (C)“可燃冰”埋藏在海面下600～2000m深，虽然存储总量很大，但分布比较分散，目前开采难度大 (D)我国已实现“可燃冰”全流程试采核心技术的重大突破，形成了国际领先的新型试采工艺 (E) “可燃冰”与煤、石油等能源相比，是绿色清洁能源，具有良好的商业开发前景 24.氢气和氧气反应的产物是__________________,因此氢气是一种清洁能源。某实验中 用氢气作燃料驱动汽车，每行驶1km 大约需要2858 kJ能量。该汽车行驶30 km 需要氢气_________mol(每克氢气完全燃烧放出142.9 kJ 能量)。 25. 在推广使用“清洁燃料”的过程中我国首台使用二甲醚为燃料的城市客车问世，有效地解决了公交车冒黑烟的问题。 (1)已知二甲醚的化学式为C2H6O,二甲醚的摩尔质量是_________g/mol,1 mol二甲醚分子中约含有_________个氧原子。 (2)二甲醚在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水，完成有关反应的化学方程式：____________________________。2mol 二甲醚完全燃烧时需要_________ mol 氧气。 (3)从上述反应可见二甲醚和天然气一样属于__________________能源。 第 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $$4.4化学燃料 一、 1.B 2.C 3.A 4.A 5.D 6.D 7.C 8.A 9.D 10.D 11.C 12A 13.A 14B 15.A 16.B 17.B 18B 19B 20D 二、21.(1)煤、石油、天然气、“可燃冰”(2)天然气(3)“可燃冰”(4)太阳能、风 能、潮汐能22.(1)热（光）(2)一氧化碳增大氧气的浓度(3)检验纯度2C2H2+ 50,点尴4C0,+2H,023.(1)3:1(2)①1：1②CH。(3)A、C24.水300 25.1)466.02×10(2)CH,0+30,点尴2C0,+3H,06(3)清洁（绿色）