4.3 化石燃料的综合利用与新能源开发-【帮课堂】2024-2025学年九年级化学上册同步学与练（仁爱科普版2024）

单元4 再探燃烧与燃料 课题3 化石燃料的综合利用与新能源开发（原卷版） 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1. 认识化石燃料的成分、知道化石燃料的优缺点。 2. 了解煤、石油和天然气的综合利用。 3. 知道化石燃料的不足，新能源及氢能的利用和开发。 重点：煤、石油和天然气的综合利用，新能源及氢能的利用和开发。 难点：煤、石油和天然气的综合利用。 一、认识化石燃料 1．化石燃料：煤、石油和 是由深埋于地下的古代动植物遗体，经过漫长的、一系列非常复杂的变化而逐渐形成的。化石燃料要经过数百万年才能形成，是短期内 能源。 2．煤 （1）也叫煤炭，是人类历史上最早使用的化石燃料之一，是一种复杂的 。煤中含量最高的元素是 ，其次是氢和氧，另外还有少量的 、磷、氮等元素。 （2）煤热值 、分布广、价格相对 ，因此被广泛使用。 3．石油：是一种组成极为复杂的 ，成分以 为主。从油井中开采出来的石油又叫 ，是一种黏稠状液体。 4．煤和石油 （1）煤和石油作为 ，主要利用的是其中所含的 元素发生氧化反应放出的 。 （2）煤、石油等化石燃料的燃烧不仅会释放热量，还会产生温室气体 ，并伴随着烟尘、 、 、氮氧化物（NOx）等有害物质的排放，其中 、氮氧化物会导致 ，对环境造成污染。 （3）燃烧过程中一般只有约 的能量可以实现有效转化，其他部分则转化为 排出或损耗掉，化石燃料利用效率 。 5．天然气 （1）天然气一般是指在地下自然形成的可燃性气体，主要成分为 。常温常压下，甲烷是一种无色无味的气体，在点燃的条件下与氧气发生反应，生成 和 ，并放出大量的热。 （2）天然气的燃烧效率、热值都比煤和石油 ，且只含 、氢元素，燃烧产物污染较 。 【易错提醒】 天然气是一种相对清洁、高效的能源，尽管天然气是清洁能源，但其主要成分是一种温室气体，燃烧产生的二氧化碳也是温室气体。 二、化石燃料的综合利用 1．化石燃料的作用 化石燃料不仅可以提供人类所需的能量，还可以用于制造 和化工产品以服务人类的生产生活。 2．煤的利用 （1）把煤隔绝空气加热，便会生成焦炭、煤焦油和焦炉气等，此过程称为 。 （2）煤的 、气化或液化所获得的产物在 、农药、化肥、合成材料制造等领域具有重要作用。 3．石油的利用 （1）从油井中开采出来的石油一般不直接用作 ，而是利用其组分的 不同，将其进行分离从而获得不同的 或化工原料，此过程称为 。汽油、 等燃料都是石油分馏的产物。 （2）化学家把石油分馏的产物在一定的条件下进一步转化成各种 ，如乙烯、丙烯等，然后 加工制造成各种产品，如塑料、 、合成橡胶、医药、农药、化肥、炸药及洗涤剂等。 （3）人们称煤是“ ”“黑色的金子”，称石油是“工业的血液”。 三、新能源的开发 1．人类解决面临的能源短缺及环境问题有两个主要路径：一是 ；二是进一步开发和利用新能源。 2．人类正在开发和利用许多其他能源 （1）太阳能、风能、地热能、潮汐能、 和核能等。 （2）新能源的利用，可以解决部分化石燃料将会耗尽的问题，并在一定程度上减少 。 （3）氢气 ，完全燃烧放出的热量是同质量甲烷的 （液氢完全燃烧放出的热量约为同质量汽油的3倍），且燃烧产物是 ，燃烧过程零碳排放，是最理想的 。 （4）液氢已在火箭、飞船、导弹和 电池等方面得到应用。在氢能源的广泛利用需要解决两个主要问题：一是如何以水、天然气等为原料经济地 ；二是如何 氢气。 1.判断题 （1）石油是混合物，其中的成分大部分是液体．因此，石油在地底下就形成了类似于地面上湖泊那样的“石油湖”。 （2）核电是一种清洁能源吗？ （3）由于石油是目前世界上最重要的能源之一，许多科学家都在从事石油的勘探工作．虽然人类不能用自己的眼睛直接透视到地层中的石油，但是科学家和勘探队员已掌握了多种探测石油的方法．其中精确度最高的一种是“地震勘探法”。 （4）石油是动植物尸体在地底下经过复杂的化学变化后形成的．因此，只要把死去的动植物收集起来，埋藏到足够深的地底下，通过一段时间的化学变化，就可源源不断地产生石油．由此可见，只要人们能够移风易俗，不怕麻烦，石油就有可能成为一种用之不竭的“再生性能源”。 2．①目前，人类使用的燃料大多来自化石燃料，如　 　、石 油和天然等。 ②埋藏于海底，将来可能会替代化石燃料的新能源是　 　（选填“可燃冰”“氢气”或“汽油”）。 3．化石燃料包括石油、　 　、　 　；埋于海底将来可能会替代化石燃料的新能源是 　 。 4．人们正在利用和开发太阳能、核能及　 　（只填一种）等新能源。 5．长庆油田是我国最大的天然气生产基地，天然气的主要成分是 　 　；地壳中含量最多的非金属元素是 　 　。 6．化石燃料属于 　 　（选填“可再生”或“不可再生”）能源。石油分馏可得到汽油、柴油等常用燃料，分馏的原理同蒸馏，利用了混合物各成分的 　 　不同。 7．下列能源中，属于化石燃料的是（　　） A．潮汐能 B．太阳能 C．风能 D．天然气 8．下列能源中属于不可再生能源的是（　　） A．太阳能 B．潮汐能 C．煤炭 D．水能 9．为了践行“美丽中国”的理念，开发利用新能源势在必行。下列属于新能源的是（　　） A．煤 B．石油 C．可燃冰 D．天然气 10．下列有关煤、石油、天然气的说法不正确的是（　　） A．它们都是当今世界最重要的化石能源 B．它们燃烧都生成二氧化碳 C．它们的蕴藏量是无限的 D．它们都是混合物 11．下列不属于新能源开发和利用的是（　　） A．太阳能飞机 B．风力发电 C．水力发电 D．火力发电 ►问题一 化石燃料 【典例1】 煤、石油、天然气是重要的化石燃料，下列关于化石燃料的叙述错误的是（　　） A．石油是一种化工产品 B．将石油分馏可得到多种产品 C．将煤隔绝空气加热可制得焦炭 D．煤、石油、天然气中天然气是较为清洁的能源 【解题必备】 常用燃料的使用主要是指煤、石油、天然气等化石燃料的使用，以及乙醇和氢气等清洁燃料的使用。 煤：主要含有碳元素，被称为“工业的粮食”。 石油：主要含有碳、氢两种元素，被称为“工业的血液”。 天然气：主要成分是甲烷（化学式CH4），是较清洁能源。 注意：三大化石燃料都属于混合物。 【变式1-1】 下列说法正确的是（　　） A．石油是一种混合物 B．煤的液化、气化、焦化属于物理变化 C．可燃冰是可再生能源 D．“西气东输”的“气”是指氢气 【变式1-2】下列叙述中不正确的是（　　） A．石油是一种化工产品 B．石油中主要含有碳元素和氢元素 C．石油是一种混合物 D．利用石油中各成分的沸点不同，将它们分离，可得到不同的产品 ►问题二 使用化石燃料对环境的影响 【典例2】科学合理地使用燃料，可有效地防止环境污染。下列关于燃料与燃烧的说法错误的是（　　） A．石油分解后可得到汽油、煤油、柴油等一系列产品 B．把煤加工成蜂窝煤可使之燃烧更加充分 C．天然气是比煤、石油更加清洁的化石燃料 D．在汽油中加入适量的乙醇可减少汽车尾气的污染 【解题必备】 1．燃料燃烧不充分，产生一氧化碳等。 2．未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形成浮尘、含铅化合物和烟尘等。 3．煤燃烧时产生的二氧化硫、二氧化氮等污染物，这些气体或气体在空气中反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨。 【变式2-1】 选择燃料需考虑产物对环境的影响。下列燃料的利用符合“低碳”理念的是（　　） A．煤 B．石油 C．天然气 D．氢气 【变式2-2】 一种新型绿色电池一一燃料电池，是将H2、CO、CH4等燃料和空气不断输入直接氧化，使化学能转化为电能，被称为21世纪的“绿色”发电站，这三种气体可以作为燃料的原因是（　　） A．都是无毒、无害气体 B．都可燃烧并放出大量的热 C．均在自然界中大量存在 D．燃烧产物均为二氧化碳和水 ►问题三 化石能源的开发与利用 【典例3】 对煤和石油的综合利用，开创了辉煌的化学工业。下列说法不正确的是（　　） A．石油分馏制得汽油、柴油等产品，发生了分解反应 B．煤的气化和液化，不同于一般的状态改变，其中发生了化学反应 C．我国煤炭资源丰富，石油和天然气资源却相对不足 D．石油化工业的主要产品有塑料、合成橡胶、合成纤维等 【解题必备】 1．化石燃料的作用 化石燃料不仅可以提供人类所需的能量，还可以用于制造化工原料和化工产品以服务人类的生产生活。 2．煤的利用 （1）把煤隔绝空气加热，便会生成焦炭、煤焦油和焦炉气等，此过程称为煤的干馏。 （2）煤的干馏、气化或液化所获得的产物在医药、农药、化肥、合成材料制造等领域具有重要作用。 3．石油的利用 （1）从油井中开采出来的石油一般不直接用作燃料，而是利用其组分的沸点不同，将其进行分离从而获得不同的燃料或化工原料，此过程称为石油的分馏。汽油、柴油等燃料都是石油分馏的产物。 （2）化学家把石油分馏的产物在一定的条件下进一步转化成各种化工原料，如乙烯、丙烯等，然后 加工制造成各种产品，如塑料、合成纤维、合成橡胶、医药、农药、化肥、炸药及洗涤剂等。 （3）人们称煤是“工业的粮食”“黑色的金子”，称石油是“工业的血液”。 【变式3-1】资源和能源是人类社会发展的基石。下列有关资源、能源的说法正确的是（　　） A．煤是一种化合物，主要含有碳元素 B．人们常用的能源有电能、水能及化石能源 C．“干冰”被科学家誉为“未来能源”、“21世纪能源” D．塑料是由石油炼制的产品制得的，减少塑料的使用就是节约石油资源 【变式3-2】 对煤和石油的综合利用，开创了辉煌的化学工业。下列说法不正确的是（　　） A．石油分馏制得汽油、柴油等产品，发生了分解反应 B．煤的气化和液化，不同于一般的状态改变，其中发生了化学反应 C．我国煤炭资源丰富，石油和天然气资源却相对不足 D．石油化工业的主要产品有塑料、合成橡胶、合成纤维等 ►问题四 新能源开发与综合利用 【典例4】 氢能是最绿色的能源，如图是制取与贮存氢气的一种方法。下列说法正确的是（　　） 资料：①Mg2Cu是一种贮氢合金，吸氢后生成MgH2和MgCu2合金； ②MgH2和HCl反应的化学方程式为：MgH2+2HCl═MgCl2+2H2↑ A．ZnFe2O4中Fe的化合价为+2价 B．循环制氢反应中需要不断加入ZnFe2O4 C．反应2产生的氢气和反应3所得混合物与足量稀盐酸反应生成的氢气质量相等 D．反应3中氩气作保护气，防止金属镁、铜在高温下与氧气反应 【解题必备】 资源综合利用和新能源开发主要指以下三个方面： 1．在发展现代产业体系，提高产业核心竞争力方面：加快新能源开发，推进传统能源清洁高效利用；积极有序发展新一代节能环保、新能源、生物等产业。 2．在加快建设资源节约型、环境友好型社会，提高生态文明水平方面：要节约能源，降低温室气体排放强度，发展循环经济，推广低碳技术，积极应对气候变化。 3．在新能源开发的方面：现代社会对能量的需求量越来越大，化学反应提供的能量已不能满足人类的需求．目前，人们正在利用和开发其他新能源，如太阳能、核能、风能、地热能和潮汐能等，这些能源的利用，不但可以部分解决化石能源面临耗尽的问题，还可以减少对环境的污染。 4. 新能源：（1）氢气：原料来源广泛，热值高，燃烧产物是水，无污染，被认为是理想的清洁、高能燃料。 （2）乙醇：俗名酒精（化学式C2H5OH），热效率高，节省燃料、减少污染。 【变式4-1】 “化学链热烧”技术是能源领域研究的热点之一。基于CaSO4载氧体的“化学链燃烧”过程如图所示，相比直接燃烧甲烷，对该技术的评价错误的是（　　） A．减少爆炸风险，更安全 B．反应更充分，减少能量损耗 C．消耗等质量甲烷，参加反应氧气较少 D．有利于获得较纯净的二氧化碳 【变式4-2】燃料电池汽车是指以可燃物与助燃物为原料，在电池装置中反应产生直流电，依靠电机驱动的汽车。如图是某氢氧燃料电池工作原理示意图，下列有关说法正确的是（　　） A．在氢氧燃料电池中发生的反应与电解水反应相同 B．参加反应的两种物质的质量比为2：1 C．该电池中的可燃物是O2，助燃物是H2 D．氢氧燃料电池是一种环保型电池 1．能源与人类的生活和社会发展密不可分。下列属于化石燃料的是（　　） A．酒精 B．风能 C．煤 D．木柴 2．（2024•四川泸州）《汉书》中记载：“高奴县有洧水，可燃”。这里地下冒出的黑色“洧水”指的是（　　） A．石油 B．猪油 C．矿泉水 D．盐湖水 3．（2024•重庆）能源是人类发展的基础。下列属于不可再生能源的是（　　） A．风能 B．氢能 C．石油 D．潮汐能 4．2023年政府工作报告指出，我国清洁能源消费占比由20.8%上升至25%以上，下列属于清洁能源的是（　　） A．氢气 B．煤 C．石油 D．汽油 5．天然气是一种很重要的化石燃料，它的主要成分是（　　） A．甲烷 B．氮气 C．一氧化碳 D．氧气 6．（2024•湖南长沙）绿色能源助力新质生产力的发展。从环保的角度考虑，下列燃料中最理想的是（　　） A．煤 B．汽油 C．柴油 D．氢气 7．现代社会对能源的需求量越来越大．如图所示图示中，对环境有污染的发电方式是（　　） A． 太阳能发电 B． 风力发电 C． 火力发电 D． 潮汐发电 8．能源是人类生活的重要物质，关于能源的说法正确的是（　　） A．水能、风能、潮汐能、太阳能、核能都是清洁能源 B．石油具有多种用途，是一种重要化工原料也是一种清洁能源 C．风能的利用比较困难，因为它捕捉困难 D．我国能源丰富可以尽情使用 9．天然气是家庭日常生活的常用燃料。下列说法不正确的是（　　） A．天然气燃烧比煤燃烧产生的污染少 B．天然气燃烧时放出二氧化碳温室气体 C．天然气完全燃烧时，会产生大量炭黑颗粒 D．天然气的主要成分是甲烷 10．煤的燃烧会产生大量二氧化碳和煤尘，不利于环境保护。通过煤的综合利用可获得多种产品，用途广泛，其中煤的液化过程中得到的汽油、煤油等可以作为液体燃料。下列说法正确的是（　　） A．煤的液化加工成汽油、煤油等液体燃料属于物理变化 B．石油分馏出汽油、柴油等多种产品的变化是化学变化 C．煤燃烧产生的CO2、CO和粉尘是主要空气污染物 D．煤中除了含有碳、氢元素外，还含有少量硫、氮等元素 11．现代社会对能源的需求越来越大。下列说法正确的是（　　） A．车用乙醇汽油可以消除汽车尾气的污染 B．物质燃烧过程中既有物质变化又伴随着能量变化 C．“可燃冰”的大量发现表明化石燃料是一种取之不尽、用之不竭的能源 D．人们正在利用和开发的新能源有太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和电能等 12．“中国深度”是我国科学家在不同领域不断刷新的深度记录海底石油的“中国深度”是在3000米的海域，钻探12000米的深度获取石油。石油、天然气和 　 　被称为三大化石燃料。天然气（主要成分）完全燃烧的文字表达式为 　 　。 13．中国煤炭看山西。煤属于 　 　（选填“可再生”或“不可再生”）能源，煤燃烧产生的有害气体有 　 　（写1种）。山西以“双碳”目标为牵引，深化能源革命，推动煤炭和新能源优化组合，山西省可以开发利用的新能源有 　 　（写1种即可）。 14．今年我国渤海再度发现亿吨级大油田，彰显了我国强盛的综合实力。石油炼制得到汽油柴油、煤油等产品的过程，是利用了各成分的 　 　不同；石油属于 　 　（填“可再生”或“不可再生”）能源；当机动车使用汽油、柴油等燃油行驶时，是将 　 　转化为机械能。 15．回答下列问题。 （1）目前使用的能源多为化石燃料，如天然气、　 　和煤。写出天然气的主要成分燃烧的化学方程式 　 　。 （2）为了早日实现“碳达峰”和“碳中和”，人们正在积极开发新的能源，如 　 。（写一个） 16．能源的合理利用与开发是非常重要的。 （1）煤、石油、和天然气的主要成分都是 　 　化合物；写出液化石油气的主要成分之一丙烷（C3H8）燃烧的化学方程式 　 。 （2）煤、汽油、柴油和液化石油气等燃料燃烧时会产生二氧化硫和 　 　，释放到大气中，造成环境污染。化石燃料对环境的影响不容忽视，人们正在开发和利用的新能源之一是 　 　。 17．我国把科技自立自强作为国家发展的战略支撑，科技助力中国在航天、能源、交通、生活等多个领域的飞速发展，运用所学化学知识，就相关问题表达观点，完成下面小题。 （1）“神舟17号”载人航天飞船发射圆满成功，承载着中华民族百年飞天梦更进一步！航天员头盔面窗两层之间充有高纯氮气，工业上可利用氮气和氧气的 　 不同分离出氮气。在中国空间站天和核心舱内，由电解水产生的氧气解决了航天员呼吸耗氧问题，电解水是 　 　变化（填“物理”或“化学”）。 （2）为落实服务国家“双碳”战略，加速向绿色新能源转型，内蒙古已经建成了第一批以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的风电、光伏基地项目。光伏发电利用的是半导体界面的光生伏特效应，能量转化方式为 　 　转化为电能。与传统火力发电相比，光伏发电的优点是 　节 　。（写一条即可） 18．能源和环保问题关乎社会的可持续发展。请回答下列问题： （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 　 　，燃烧都会产生二氧化碳和水。利用石油各组分的 　 　不同可以分离出汽油、航空煤油、柴油等燃料油。科学家致力于研究将过多的二氧化碳和氢气在加热和催化剂条件下反应，生成甲烷（CH4）和水，这是实现碳中和的有效手段之一，该反应的化学方程式是 　 　； （3）通过煤的综合利用可获得多种产品。下列说法正确的是 　 　。 A.将煤加工成焦炭的变化属于物理变化 B.煤燃烧生成的二氧化碳是空气污染的主要物质 C.煤是重要的化工原料，要科学合理地使用 D.人类只能通过燃料燃烧获取能量 1．（2024•常州）下列关于化石燃料的说法正确的是（　　） A．化石燃料都属于可再生能源 B．煤完全燃烧时不会产生污染 C．石油为原料能制造合成纤维 D．天然气主要成分为一氧化碳 2．下列能量的获取或运用方式：①用燃气做饭②太阳能加热③电热器烧水④风力发电，属于节能环保的是（　　） A．②④ B．①②③④ C．①②③ D．②③④ 3．下列关于石油的叙述，不正确的是（　　） A．石油是主要含有碳、氢元素的混合物 B．石油属于化石燃料，不可再生 C．石油生产塑料、合成纤维等属于化学变化 D．从石油中分离出汽油、柴油等产品的过程是化学变化 4．关于能量和能源方面，下列说法不正确的是（　　） A．乙醇属于可再生能源 B．太阳能、地热能属于新能源 C．煤、石油、天然气都是不可再生能源 D．人类利用的能量都是通过化学反应获得的 5．下列关于煤和石油综合利用的叙述错误的是（　　） A．煤燃烧放出大量的热，因此煤只适宜作燃料 B．在汽油中加入一定比例的乙醇，使燃料燃烧更充分，可减少环境污染 C．煤的综合利用措施主要是化学变化，从石油中分离出汽油、柴油等属于物理变化 D．人类必须节约使用能源，并大力开发、利用新能源 6．如图为大连家用燃料使用的发展历程。有关说法错误的是（　　） A．燃料燃烧时均放出热量 B．煤、石油、天然气都属于化石燃料 C．所有燃料均无毒无害 D．天然气比煤更环保 7．我国的煤炭资源丰富，但液体燃料短缺。通过“煤液化”技术，用煤和水制取甲醇对我国具有重要意义。其主要流程如图： 关于该流程，下列说法不正确的是（　　） A．煤炭是混合物 B．汽化炉中发生的是物理变化 C．冷却器的作用之一，是将水蒸气冷凝 D．该流程中，水可以循环利用 8．研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与储存，过程如图。下列说法错误的是（　　） A．整个流程最终实现太阳能转化为电能 B．反应Ⅰ属于分解反应，有三种物质生成 C．反应Ⅱ中H2SO4和S的化学计量数之比是2： D．为实现目的，需不断向流程中补充S和H2O 9．晋代文献《华阳国志》记载，我国是世界上最早开发使用天然气的国家，使用竹管输送天然气。查阅资料得知：煤和天然气燃烧产生的热量和SO2的质量如图所示。 （1）化石燃料包括煤、　 　和天然气，三种化石燃料主要成分都是 　 　和 　 　（填元素名称）的化合物，煤属于 　 　（填“可再生”或“不可再生”）能源，煤的综合利用措施主要有煤的气化、焦化和 　 　。 （2）古代使用竹管输送天然气，“竹管”的功能与 　 　（填化学仪器名称）相似。天然气的主要成分是 　 　。 （3）综合如图分析，天然气和煤相比，它的优点是 　 　，写出一种人类正在开发和利用的新能源 　 　。 10．阅读下列材料，回答相关问题。 《2050年世界与中国能源展望》中提出，全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。太阳能的利用是热门研究方向之一。例如，可以利用太阳能将水转化为其他物质，某种光分解水的过程如图一所示，产生的H2在一定条件下与CO2反应合成液态燃料CH3OH（甲醇）。也可以在太阳光照下，通过光催化将H2O、CO2直接转化为CH3OH、H2、CO、CH4等太阳能燃料（图二）。另外，还可以利用照明灯、人体散发的热量等生活中随处可见的成热发电，我国研发的“柔性、可裁剪碲化铋（Bi2Te3）纤维素复合热电薄膜电池”，能充分贴合人体体表，实现利用体表散热为蓝牙耳机、手表、智能手环等可穿戴电子设备供电（图三）。可以看出，在新能源的开发和利用中，化学起着不可替代的作用。 （1）写出图一转化过程的总反应方程式 　 　，与电解水相比，该方法的优点是 　 。 （2）通过光催化得到太阳能燃料，该过程是将光能转化为 　 　能；太阳能燃料中的H2完全燃烧的方程式为 　 　，该反应与图一所示的反应都能够说明水是由 　 　组成的。 （3）下列说法正确的是 　 　（填字母标号）。 A.能源结构向多元、清洁、低碳转型 B.太阳能属于不可再生能源 C.生活中的废热无法利用 D.化学与新能源开发密切相关 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！32 学科网（北京）股份有限公司 $$ 单元4 再探燃烧与燃料 课题3 化石燃料的综合利用与新能源开发 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1. 认识化石燃料的成分、知道化石燃料的优缺点。 2. 了解煤、石油和天然气的综合利用。 3. 知道化石燃料的不足，新能源及氢能的利用和开发。 重点：煤、石油和天然气的综合利用，新能源及氢能的利用和开发。 难点：煤、石油和天然气的综合利用。 一、认识化石燃料 1．化石燃料：煤、石油和 天然气 是由深埋于地下的古代动植物遗体，经过漫长的、一系列非常复杂的变化而逐渐形成的。化石燃料要经过数百万年才能形成，是短期内 不可再生 能源。 2．煤 （1）也叫煤炭，是人类历史上最早使用的化石燃料之一，是一种复杂的 混合物 。煤中含量最高的元素是 碳 ，其次是氢和氧，另外还有少量的 硫 、磷、氮等元素。 （2）煤热值 高 、分布广、价格相对 便宜 ，因此被广泛使用。 3．石油：是一种组成极为复杂的 混合物 ，成分以 碳氢化合物 为主。从油井中开采出来的石油又叫 原油 ，是一种黏稠状液体。 4．煤和石油 （1）煤和石油作为 燃料 ，主要利用的是其中所含的 碳 元素发生氧化反应放出的 热量 。 （2）煤、石油等化石燃料的燃烧不仅会释放热量，还会产生温室气体 二氧化碳（CO2） ，并伴随着烟尘、一氧化碳（CO） 、 二氧化硫（SO2） 、氮氧化物（NOx）等有害物质的排放，其中 二氧化硫 、氮氧化物会导致 酸雨 ，对环境造成污染。 （3）燃烧过程中一般只有约 1/3 的能量可以实现有效转化，其他部分则转化为 废热 排出或损耗掉，化石燃料利用效率 不高 。 5．天然气 （1）天然气一般是指在地下自然形成的可燃性气体，主要成分为 甲烷（CH4） 。常温常压下，甲烷是一种无色无味的气体，在点燃的条件下与氧气发生反应，生成 二氧化碳 和 水 ，并放出大量的热。 （2）天然气的燃烧效率、热值都比煤和石油 高 ，且只含 碳 、氢元素，燃烧产物污染较 小 。 【易错提醒】 天然气是一种相对清洁、高效的能源，尽管天然气是清洁能源，但其主要成分是一种温室气体，燃烧产生的二氧化碳也是温室气体。 二、化石燃料的综合利用 1．化石燃料的作用 化石燃料不仅可以提供人类所需的能量，还可以用于制造 化工原料 和化工产品以服务人类的生产生活。 2．煤的利用 （1）把煤隔绝空气加热，便会生成焦炭、煤焦油和焦炉气等，此过程称为 煤的干馏 。 （2）煤的 干馏 、气化或液化所获得的产物在 医药 、农药、化肥、合成材料制造等领域具有重要作用。 3．石油的利用 （1）从油井中开采出来的石油一般不直接用作 燃料 ，而是利用其组分的 沸点 不同，将其进行分离从而获得不同的 燃料 或化工原料，此过程称为 石油的分馏 。汽油、 柴油 等燃料都是石油分馏的产物。 （2）化学家把石油分馏的产物在一定的条件下进一步转化成各种 化工原料 ，如乙烯、丙烯等，然后 加工制造成各种产品，如塑料、 合成纤维 、合成橡胶、医药、农药、化肥、炸药及洗涤剂等。 （3）人们称煤是“ 工业的粮食 ”“黑色的金子”，称石油是“工业的血液”。 三、新能源的开发 1．人类解决面临的能源短缺及环境问题有两个主要路径：一是 节约能源 ；二是进一步开发和利用新能源。 2．人类正在开发和利用许多其他能源 （1）太阳能、风能、地热能、潮汐能、 生物质能 和核能等。 （2）新能源的利用，可以解决部分化石燃料将会耗尽的问题，并在一定程度上减少 环境污染 。 （3）氢气 无毒 ，完全燃烧放出的热量是同质量甲烷的 2倍多 （液氢完全燃烧放出的热量约为同质量汽油的3倍），且燃烧产物是 水 ，燃烧过程零碳排放，是最理想的 清洁燃料 。 （4）液氢已在火箭、飞船、导弹和 氢燃料 电池等方面得到应用。在氢能源的广泛利用需要解决两个主要问题：一是如何以水、天然气等为原料经济地 制取氢气 ；二是如何 储运 氢气。 1.判断题 （1）石油是混合物，其中的成分大部分是液体．因此，石油在地底下就形成了类似于地面上湖泊那样的“石油湖”。 （2）核电是一种清洁能源吗？ （3）由于石油是目前世界上最重要的能源之一，许多科学家都在从事石油的勘探工作．虽然人类不能用自己的眼睛直接透视到地层中的石油，但是科学家和勘探队员已掌握了多种探测石油的方法．其中精确度最高的一种是“地震勘探法”。 （4）石油是动植物尸体在地底下经过复杂的化学变化后形成的．因此，只要把死去的动植物收集起来，埋藏到足够深的地底下，通过一段时间的化学变化，就可源源不断地产生石油．由此可见，只要人们能够移风易俗，不怕麻烦，石油就有可能成为一种用之不竭的“再生性能源”。 【答案】(1) ×(2) √(3) √　(4) × 2．①目前，人类使用的燃料大多来自化石燃料，如　 　、石 油和天然等。 ②埋藏于海底，将来可能会替代化石燃料的新能源是　 　（选填“可燃冰”“氢气”或“汽油”）。 【答案】①煤；②可燃冰 【解析】①目前，人类使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、石油和天然等。 ②埋藏于海底，将来可能会替代化石燃料的新能源是可燃冰。 3．化石燃料包括石油、　 　、　 　；埋于海底将来可能会替代化石燃料的新能源是 　 。 【答案】煤；天然气；可燃冰。 【解析】化石燃料有煤、石油和天然气，它们都属于不可再生能源，埋于海底将来可能会替代化石燃料的新能源是可燃冰。 4．人们正在利用和开发太阳能、核能及　 　（只填一种）等新能源。 【答案】风能 【解析】新能源是指无污染、可以持续利用的能源，人们正在利用和开发的新能源，包括太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能等。 5．长庆油田是我国最大的天然气生产基地，天然气的主要成分是 　 　；地壳中含量最多的非金属元素是 　 　。 【答案】甲烷（或CH4）；氧（或O） 【解析】天然气的主要成分是甲烷，其化学式为CH4；地壳中含量最多的非金属元素是氧（O）元素。 6．化石燃料属于 　 　（选填“可再生”或“不可再生”）能源。石油分馏可得到汽油、柴油等常用燃料，分馏的原理同蒸馏，利用了混合物各成分的 　 　不同。 【答案】不可再生；沸点。 【解析】化石燃料在短时间内不能形成，属于不可再生能源；石油分馏可得到汽油、柴油等常用燃料，利用了混合物各成分的沸点不同实现分离的。 7．下列能源中，属于化石燃料的是（　　） A．潮汐能 B．太阳能 C．风能 D．天然气 【答案】D 【解析】A、潮汐能属于新能源，不属于化石燃料，故选项错误。 B、太阳能属于新能源，不属于化石燃料，故选项错误。 C、风能属于新能源，不属于化石燃料，故选项错误。 D、天然气属于三大化石燃料之一，故选项正确。 故选：D。 8．下列能源中属于不可再生能源的是（　　） A．太阳能 B．潮汐能 C．煤炭 D．水能 【答案】C 【解析】A、太阳能属于可再生能源，故A错误。 B、潮汐能属于可再生能源，故B错误。 C、煤炭属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故C正确。 D、水能属于可再生能源，故D错误。 故选：C。 9．为了践行“美丽中国”的理念，开发利用新能源势在必行。下列属于新能源的是（　　） A．煤 B．石油 C．可燃冰 D．天然气 【答案】C 【解析】A、煤属于化石燃料，不属于新能源，故选项错误。 B、石油属于化石燃料，不属于新能源，故选项错误。 C、可燃冰是蕴藏于海底的能源，属于新能源，被科学家誉为“未来能源”、“21世纪能源”，故选项正确。 D、天然气属于化石燃料，不属于新能源，故选项错误。 故选：C。 10．下列有关煤、石油、天然气的说法不正确的是（　　） A．它们都是当今世界最重要的化石能源 B．它们燃烧都生成二氧化碳 C．它们的蕴藏量是无限的 D．它们都是混合物 【答案】C 【解析】A、化石燃料在世界能源领域占有重要的地位。说法正确 B、煤、石油和天然气等物质燃烧都能生成大量的二氧化碳。说法正确。 C、化石燃料在地球上的蕴藏量都是有限的。说法错误； D、煤、石油和天然气等物质都是由多种物质组成的，属于混合物。说法正确。 故选：C。 11．下列不属于新能源开发和利用的是（　　） A．太阳能飞机 B．风力发电 C．水力发电 D．火力发电 【答案】D 【解析】人们正在利用和开发的新能源有太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能、生物质能等。 A、太阳能是清洁、无污染的新能源，太阳能飞机属于新能源开发和利用，故选项错误。 B、风能是清洁、无污染的新能源，风力发电属于新能源开发和利用，故选项错误。 C、水能是清洁、无污染的新能源，水力发电属于新能源开发和利用，故选项错误。 D、火力发电的主要燃料是煤，煤属于化石燃料，不属于新能源，故选项正确。 故选：D。 ►问题一 化石燃料 【典例1】 煤、石油、天然气是重要的化石燃料，下列关于化石燃料的叙述错误的是（　　） A．石油是一种化工产品 B．将石油分馏可得到多种产品 C．将煤隔绝空气加热可制得焦炭 D．煤、石油、天然气中天然气是较为清洁的能源 【答案】A 【解析】A、化工产品是经过化学反应制得的相关产品，石油又称原油，没有经过化学合成，不属于化工产品，故A错误。 B、石油是由多种有机物组成的混合物，沸点不同，可利用此性质采用分馏的方法将物质进行分离，达到不同的产品，故B正确。 C、煤隔绝空气受强热时，有气体生成，其成分为煤焦油、焦炉气、氨水等物质。反应完毕后的黑色固体物质叫焦炭，故C正确。 D、煤、石油、天然气属于化石燃料，天然气是较为清洁的能源，故D正确。 故选：A。 【解题必备】 常用燃料的使用主要是指煤、石油、天然气等化石燃料的使用，以及乙醇和氢气等清洁燃料的使用。 煤：主要含有碳元素，被称为“工业的粮食”。 石油：主要含有碳、氢两种元素，被称为“工业的血液”。 天然气：主要成分是甲烷（化学式CH4），是较清洁能源。 注意：三大化石燃料都属于混合物。 【变式1-1】 下列说法正确的是（　　） A．石油是一种混合物 B．煤的液化、气化、焦化属于物理变化 C．可燃冰是可再生能源 D．“西气东输”的“气”是指氢气 【答案】A 【解析】A、石油是由汽油、煤油等多种物质组成，是混合物，故A正确； B、煤的气化、焦化、液化过程中都有新物质生成，都是化学变化，故B错误； C、可燃冰是由天然气和水在低温高压条件下形成的冰状固体，天然气不可再生，故可燃冰是不可再生能源，故C错误； D、“西气东输”的“气”是指天然气，故D错误。 故选：A。 【变式1-2】下列叙述中不正确的是（　　） A．石油是一种化工产品 B．石油中主要含有碳元素和氢元素 C．石油是一种混合物 D．利用石油中各成分的沸点不同，将它们分离，可得到不同的产品 【答案】A 【详解】A、石油是直接从地下开采出来的，不是化工产品，化工产品是经过化学加工得到的，A错误； B、石油中主要含有碳元素和氢元素，故B正确； C、石油是由多种物质组成的混合物，故C正确； D、利用石油中各成分的沸点不同，通过分馏可将它们分离，得到不同的产品，如汽油、柴油等，故D正确。 故选：A。 ►问题二 使用化石燃料对环境的影响 【典例2】科学合理地使用燃料，可有效地防止环境污染。下列关于燃料与燃烧的说法错误的是（　　） A．石油分解后可得到汽油、煤油、柴油等一系列产品 B．把煤加工成蜂窝煤可使之燃烧更加充分 C．天然气是比煤、石油更加清洁的化石燃料 D．在汽油中加入适量的乙醇可减少汽车尾气的污染 【答案】A 【解析】A、石油分馏（而不是分解）后可得到汽油、煤油、柴油等一系列产品，故选项说法错误。 B、把煤加工成蜂窝煤，能增大煤和氧气的接触面积，可使之燃烧更加充分，故选项说法正确。 C、天然气的主要成分是甲烷，燃烧生成二氧化碳和水，是比煤、石油更加清洁的化石燃料，故选项说法正确。 D、乙醇燃烧生成二氧化碳和水，在汽油中加入适量的乙醇可减少汽车尾气的污染，故选项说法正确。 故选：A。 【解题必备】 1．燃料燃烧不充分，产生一氧化碳等。 2．未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形成浮尘、含铅化合物和烟尘等。 3．煤燃烧时产生的二氧化硫、二氧化氮等污染物，这些气体或气体在空气中反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨。 【变式2-1】 选择燃料需考虑产物对环境的影响。下列燃料的利用符合“低碳”理念的是（　　） A．煤 B．石油 C．天然气 D．氢气 【答案】D 【解析】 煤燃烧会产生二氧化碳，不符合“低碳”理念，故A错误；石油燃烧会产生二氧化碳，不符合“低碳”理念，故B错误；天然气是一种较为清洁的能源，但燃烧生成的二氧化碳会造成温室效应，不符合“低碳”理念，故C错误；氢气作为燃料，具有三大优点：资源丰富、燃烧放出的热量多、燃烧产物是水，无污染，因此符合“低碳”理念，故D正确。 故选D。 【变式2-2】 一种新型绿色电池一一燃料电池，是将H2、CO、CH4等燃料和空气不断输入直接氧化，使化学能转化为电能，被称为21世纪的“绿色”发电站，这三种气体可以作为燃料的原因是（　　） A．都是无毒、无害气体 B．都可燃烧并放出大量的热 C．均在自然界中大量存在 D．燃烧产物均为二氧化碳和水 【答案】B 【解析】A、一氧化碳有毒，氢气和甲烷无毒。故A错误； B、都可以燃烧并放出大量的热，可以用作燃料。故B正确； C、在自然界大量存在的物质不一定能够用作燃料，例如水在自然界大量存在，不能用作燃料，C错误； D、氢气燃烧不能生成二氧化碳，一氧化碳燃烧不能生成水，故D错误。 故选：B。 ►问题三 化石能源的开发与利用 【典例3】对煤和石油的综合利用，开创了辉煌的化学工业。下列说法不正确的是（　　） A．石油分馏制得汽油、柴油等产品，发生了分解反应 B．煤的气化和液化，不同于一般的状态改变，其中发生了化学反应 C．我国煤炭资源丰富，石油和天然气资源却相对不足 D．石油化工业的主要产品有塑料、合成橡胶、合成纤维等 【答案】A 【解析】A、石油分馏制得汽油、柴油等产品，此过程没有新物质生成，发生的属于物理变化，而不是分解反应，选项说法错误； B、煤的气化和液化，不同于一般的状态改变，其中有新物质生成，发生了化学反应，选项说法正确； C、我国煤炭资源丰富，石油和天然气资源却相对不足，选项说法正确； D、石油化工业的主要产品有塑料、合成橡胶、合成纤维等，选项说法正确。 故选：A。 【解题必备】 1．化石燃料的作用 化石燃料不仅可以提供人类所需的能量，还可以用于制造化工原料和化工产品以服务人类的生产生活。 2．煤的利用 （1）把煤隔绝空气加热，便会生成焦炭、煤焦油和焦炉气等，此过程称为煤的干馏。 （2）煤的干馏、气化或液化所获得的产物在医药、农药、化肥、合成材料制造等领域具有重要作用。 3．石油的利用 （1）从油井中开采出来的石油一般不直接用作燃料，而是利用其组分的沸点不同，将其进行分离从而获得不同的燃料或化工原料，此过程称为石油的分馏。汽油、柴油等燃料都是石油分馏的产物。 （2）化学家把石油分馏的产物在一定的条件下进一步转化成各种化工原料，如乙烯、丙烯等，然后 加工制造成各种产品，如塑料、合成纤维、合成橡胶、医药、农药、化肥、炸药及洗涤剂等。 （3）人们称煤是“工业的粮食”“黑色的金子”，称石油是“工业的血液”。 【变式3-1】资源和能源是人类社会发展的基石。下列有关资源、能源的说法正确的是（　　） A．煤是一种化合物，主要含有碳元素 B．人们常用的能源有电能、水能及化石能源 C．“干冰”被科学家誉为“未来能源”、“21世纪能源” D．塑料是由石油炼制的产品制得的，减少塑料的使用就是节约石油资源 【答案】D 【解析】A.煤是一种复杂的混合物，主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成，其中碳元素含量最高，但由于煤中还含有其他多种元素和杂质，因此它不能被称为化合物，而是混合物，故选项说法错误； B.人们常用的能源确实包括电能、水能以及化石能源，电能是现代生活中不可或缺的能源形式；水能是可再生能源，通过水力发电等方式被广泛利用，化石能源则包括煤、石油和天然气等，是目前全球能源消费的主要部分，故选项说法错误； C.“干冰”是固态的二氧化碳，它在常温下会迅速升华变为气态，这个过程中会吸收大量的热，因此常被用作制冷剂或人工降雨等，但干冰本身并不具备作为能源的条件，它不能通过化学反应等方式释放出能量供人类使用，故选项说法错误； D.塑料确实是由石油等化石燃料炼制的产品经过一系列化学反应制得的，因此，减少塑料的使用确实可以在一定程度上减少对石油等化石燃料的依赖，从而节约石油资源，故选项说法正确。 故选：D。 【变式3-2】 对煤和石油的综合利用，开创了辉煌的化学工业。下列说法不正确的是（　　） A．石油分馏制得汽油、柴油等产品，发生了分解反应 B．煤的气化和液化，不同于一般的状态改变，其中发生了化学反应 C．我国煤炭资源丰富，石油和天然气资源却相对不足 D．石油化工业的主要产品有塑料、合成橡胶、合成纤维等 【答案】A 【解析】A、石油分馏制得汽油、柴油等产品，此过程没有新物质生成，发生的属于物理变化，而不是分解反应，选项说法错误； B、煤的气化和液化，不同于一般的状态改变，其中有新物质生成，发生了化学反应，选项说法正确； C、我国煤炭资源丰富，石油和天然气资源却相对不足，选项说法正确； D、石油化工业的主要产品有塑料、合成橡胶、合成纤维等，选项说法正确。 故选：A。 ►问题四 新能源开发与综合利用 【典例4】 氢能是最绿色的能源，如图是制取与贮存氢气的一种方法。下列说法正确的是（　　） 资料：①Mg2Cu是一种贮氢合金，吸氢后生成MgH2和MgCu2合金； ②MgH2和HCl反应的化学方程式为：MgH2+2HCl═MgCl2+2H2↑ A．ZnFe2O4中Fe的化合价为+2价 B．循环制氢反应中需要不断加入ZnFe2O4 C．反应2产生的氢气和反应3所得混合物与足量稀盐酸反应生成的氢气质量相等 D．反应3中氩气作保护气，防止金属镁、铜在高温下与氧气反应 【答案】D 【解析】A、化合价代数和为零，在ZnFe2O4中，氧元素显﹣2，锌元素显+2，所以铁元素的化合价是+3，故A错误； B、ZnFe2O4在反应2中逐渐消耗，在反应1中又会逐渐的合成，所以循环制氢反应中不需要不断加入，故B错误； C、反应2是水在催化剂的作用下通过太阳能分解生成氢气，反应3中的混合物所得的混合物中的镁和盐酸反应会生成氢气，但是两者生成的氢气不一定相等，故C错误； D、镁和氧气反应会生成氧化镁，铜和氧气反应会生成氧化铜，所以反应3中氩气作保护气，防止金属镁、铜在高温下与氧气反应，故D正确。 故选：D。 【解题必备】 资源综合利用和新能源开发主要指以下三个方面： 1．在发展现代产业体系，提高产业核心竞争力方面：加快新能源开发，推进传统能源清洁高效利用；积极有序发展新一代节能环保、新能源、生物等产业。 2．在加快建设资源节约型、环境友好型社会，提高生态文明水平方面：要节约能源，降低温室气体排放强度，发展循环经济，推广低碳技术，积极应对气候变化。 3．在新能源开发的方面：现代社会对能量的需求量越来越大，化学反应提供的能量已不能满足人类的需求．目前，人们正在利用和开发其他新能源，如太阳能、核能、风能、地热能和潮汐能等，这些能源的利用，不但可以部分解决化石能源面临耗尽的问题，还可以减少对环境的污染。 4. 新能源：（1）氢气：原料来源广泛，热值高，燃烧产物是水，无污染，被认为是理想的清洁、高能燃料。 （2）乙醇：俗名酒精（化学式C2H5OH），热效率高，节省燃料、减少污染。 【变式4-1】 “化学链热烧”技术是能源领域研究的热点之一。基于CaSO4载氧体的“化学链燃烧”过程如图所示，相比直接燃烧甲烷，对该技术的评价错误的是（　　） A．减少爆炸风险，更安全 B．反应更充分，减少能量损耗 C．消耗等质量甲烷，参加反应氧气较少 D．有利于获得较纯净的二氧化碳 【答案】C 【解析】氧气和甲烷没有直接接触，没有形成混合气体不会发生爆炸，故A正确；硫酸钙作为载氧体，使氧气的浓度比空气中氧气的浓度大，甲烷燃烧迅速，能量损耗少、利用率高，故B正确；根据质量守恒定律可知，消耗等质量甲烷，生成的二氧化碳和水的质量不变，参加反应的氧气的质量也不变，故C错误；反应生成的气体冷却后，水变成液体，剩下的气体主要是二氧化碳，故D正确。 故选C。 【变式4-2】燃料电池汽车是指以可燃物与助燃物为原料，在电池装置中反应产生直流电，依靠电机驱动的汽车。如图是某氢氧燃料电池工作原理示意图，下列有关说法正确的是（　　） A．在氢氧燃料电池中发生的反应与电解水反应相同 B．参加反应的两种物质的质量比为2：1 C．该电池中的可燃物是O2，助燃物是H2 D．氢氧燃料电池是一种环保型电池 【答案】D 【解析】A.在氢氧燃料电池发生的反应是氢气与氧气反应生成水，电解水是在通电条件下，水分解生成氢气和氧气，原理不同，故A错误； B.氢氧燃料电池发生的反应为2H2+O22H2O，参加反应的两种物质的质量比为4：32＝1：8，故错误； C.该电池中的原料为氢气和氧气，氢气具有可燃性，氧气具有助燃性，故错误； D.氧燃料电池工作是氢气与氧气生成水，产物对环境没有污染，因此氢氧燃料电池是一种环保型电池，故正确。 故选：D。 1．能源与人类的生活和社会发展密不可分。下列属于化石燃料的是（　　） A．酒精 B．风能 C．煤 D．木柴 【答案】C 【解析】解：A、酒精可用粮食来制取，不属于化石燃料，故选项错误。 B、风能属于可再生能源，不属于化石燃料，故选项错误。 C、煤属于三大化石燃料之一，故选项正确。 D、木柴属于可再生能源，不属于化石燃料，故选项错误。 故选：C。 2．（2024•四川泸州）《汉书》中记载：“高奴县有洧水，可燃”。这里地下冒出的黑色“洧水”指的是（　　） A．石油 B．猪油 C．矿泉水 D．盐湖水 【答案】A 【解析石油是从有机物质中形成的，包括植物、动物和微生物残骸。在这些有机物质死亡之后，它们逐渐被埋在深层的沉积岩层中，受到地热和地压的作用，随着时间的推移，这些有机物质发生了化学反应，最终形成了石油，石油为黑色液体，可燃，故这里地下冒出的黑色“洧水”指的是石油。 故选：A。 3．（2024•重庆）能源是人类发展的基础。下列属于不可再生能源的是（　　） A．风能 B．氢能 C．石油 D．潮汐能 【答案】C 【解析A、风能是可以从自然界中源源不断地得到的能源，属于可再生能源，故A错误； B、氢气作为能源，能用水来制取，故氢能属于可再生能源，故B错误； C、石油属于化石燃料，它的储量是有限的，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故C正确； D、潮汐能能循环使用，在使用后会在短时间内重新形成，因此潮汐能属于可再生能源，故D错误。 故选：C。 4．2023年政府工作报告指出，我国清洁能源消费占比由20.8%上升至25%以上，下列属于清洁能源的是（　　） A．氢气 B．煤 C．石油 D．汽油 【答案】A 【解析A、氢气燃烧产物只有水，无污染，属于清洁能源，故选项正确。 B、煤在燃烧时能产生二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等空气污染物，不属于清洁能源，故选项错误。 C、石油在燃烧时能产生二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等空气污染物，不属于清洁能源，故选项错误。 D、汽油燃烧能产生二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等空气污染物，不属于清洁能源，故选项错误。 故选：A。 5．天然气是一种很重要的化石燃料，它的主要成分是（　　） A．甲烷 B．氮气 C．一氧化碳 D．氧气 【答案】A 【解析然气是一种很重要的化石燃料，它的主要成分是甲烷； 故选：A。 6．（2024•湖南长沙）绿色能源助力新质生产力的发展。从环保的角度考虑，下列燃料中最理想的是（　　） A．煤 B．汽油 C．柴油 D．氢气 【答案】D 【解析】A、煤燃烧会产生二氧化碳，加重温室效应，产生的一氧化碳、二氧化硫等气体以及可吸入颗粒，会污染空气，故选项错误。 B、汽油燃烧会产生二氧化碳，加重温室效应，产生的一氧化碳、氮氧化物等气体以及可吸入颗粒，会污染空气，故选项错误。 C、柴油燃烧会产生二氧化碳，加重温室效应，产生的一氧化碳、氮氧化物等气体以及可吸入颗粒，会污染空气，故选项错误。 D、氢气燃烧生成水，对环境没有污染，是最理想的燃料，故选项正确。 故选：D。 7．现代社会对能源的需求量越来越大．如图所示图示中，对环境有污染的发电方式是（　　） A． 太阳能发电 B． 风力发电 C． 火力发电 D． 潮汐发电 【答案】C 【解析】太阳能发电，清洁无污染，是对环境无污染的发电方式，选项错误。风力发电，清洁无污染，是对环境无污染的发电方式，选项错误。火力发电，需要煤等作燃料，煤燃烧会产生大量的空气污染我，是对环境有污染的发电方式，选项正确。潮汐发电，清洁无污染，是对环境无污染发电方式，选项错误。 故选C。 8．能源是人类生活的重要物质，关于能源的说法正确的是（　　） A．水能、风能、潮汐能、太阳能、核能都是清洁能源 B．石油具有多种用途，是一种重要化工原料也是一种清洁能源 C．风能的利用比较困难，因为它捕捉困难 D．我国能源丰富可以尽情使用 【答案】A 【解析】A、水能、风能、潮汐能、太阳能、核能等在使用时，不会对环境造成污染，属于清洁能源，故选项说法正确。 B、石油具有多种用途，是一种重要化工原料，但石油燃烧会产生一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等空气污染物，不是一种清洁能源，故选项说法错误。 C、现在人们风能的利用经验丰富，产业和基础设施发展较成熟，故选项说法错误。 D、我国能源丰富，但很多能源属于不可再生资源，要合理使用，故选项说法错误。 故选：A。 9．天然气是家庭日常生活的常用燃料。下列说法不正确的是（　　） A．天然气燃烧比煤燃烧产生的污染少 B．天然气燃烧时放出二氧化碳温室气体 C．天然气完全燃烧时，会产生大量炭黑颗粒 D．天然气的主要成分是甲烷 【答案】 C 【解析】煤燃烧会产生烟尘、二氧化硫等污染物，天然气的主要成分是甲烷，甲烷只含有碳、氢元素，完全燃烧生成水和二氧化碳，因此天然气燃烧比煤燃烧产生的污染少，说法正确；天然气燃烧时生成二氧化碳，二氧化碳属于温室气体，说法正确；天然气完全燃烧生成水和二氧化碳，不会产生大量炭黑颗粒，说法不正确；天然气的主要成分是甲烷，说法正确。 故选C。 10．煤的燃烧会产生大量二氧化碳和煤尘，不利于环境保护。通过煤的综合利用可获得多种产品，用途广泛，其中煤的液化过程中得到的汽油、煤油等可以作为液体燃料。下列说法正确的是（　　） A．煤的液化加工成汽油、煤油等液体燃料属于物理变化 B．石油分馏出汽油、柴油等多种产品的变化是化学变化 C．煤燃烧产生的CO2、CO和粉尘是主要空气污染物 D．煤中除了含有碳、氢元素外，还含有少量硫、氮等元素 【答案】D 【解析】煤的液化加工成汽油、煤油等液体燃料，有汽油等新物质生成，属于化学变化，不符合题意；石油分馏出汽油、柴油等多种产品，是利用石油中各物质沸点的不同，将其分离，无新物质生成，属于物理变化，不符合题意；一氧化碳和粉尘属于空气污染物，二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，不符合题意；煤中除了含有碳、氢元素外，还含有少量硫、氮等元素，故煤燃烧会生成二氧化硫、二氧化氮等污染物，项符合题意。 故选D。 11．现代社会对能源的需求越来越大。下列说法正确的是（　　） A．车用乙醇汽油可以消除汽车尾气的污染 B．物质燃烧过程中既有物质变化又伴随着能量变化 C．“可燃冰”的大量发现表明化石燃料是一种取之不尽、用之不竭的能源 D．人们正在利用和开发的新能源有太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和电能等 【答案】B 【解析】乙醇汽油减少了汽油的燃烧，会在一定程度上减少氮、氧化合物等污染，但不可能消除汽车尾气的污染，故A不正确；燃烧是一种发光、发热、剧烈的化学反应。物质燃烧过程中既有物质变化又伴随着能量变化，故B正确；可燃冰为不可再生能源，不是取之不尽、用之不竭，故C不正确；人们正在利用和开发的新能源包含太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能等，电能是二次能源，它受到发电能源的限制，如果发电能源是新能源，电能就可以被称为新能源，如果是用传统能源发电，电能就不能被称为新能源，故D不正确。 故选B。 12．“中国深度”是我国科学家在不同领域不断刷新的深度记录海底石油的“中国深度”是在3000米的海域，钻探12000米的深度获取石油。石油、天然气和 　 　被称为三大化石燃料。天然气（主要成分）完全燃烧的文字表达式为 　 　。 【答案】煤；甲烷+氧气二氧化碳+水 【解析】煤、石油、天然气称为三大化石燃料；天然气主要成分是甲烷，甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水，反应的文字表达式为：甲烷+氧气二氧化碳+水。 13．中国煤炭看山西。煤属于 　 　（选填“可再生”或“不可再生”）能源，煤燃烧产生的有害气体有 　 　（写1种）。山西以“双碳”目标为牵引，深化能源革命，推动煤炭和新能源优化组合，山西省可以开发利用的新能源有 　 　（写1种即可）。 【答案】不可再生；CO（或SO2或NO2）；太阳能（或风能，合理即可） 【解析】煤是一种化石能源，是经过亿万年缓慢形成的，在短期内得不到补充，因此煤属于不可再生能源；煤中的碳元素不充分燃烧会生成有毒的一氧化碳，煤中的硫元素、氮元素燃烧分别会生成有毒的二氧化硫、二氧化氮等；山西省可以开发利用的新能源有太阳能、地热能、风能等。 14．今年我国渤海再度发现亿吨级大油田，彰显了我国强盛的综合实力。石油炼制得到汽油柴油、煤油等产品的过程，是利用了各成分的 　 　不同；石油属于 　 　（填“可再生”或“不可再生”）能源；当机动车使用汽油、柴油等燃油行驶时，是将 　 　转化为机械能。 【答案】沸点；不可再生；化学能 【解析】石油炼制得到汽油柴油、煤油等产品的过程，是利用了各成分的沸点不同；石油属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源；当机动车使用汽油、柴油等燃油行驶时，是将化学能转化为机械能。 15．回答下列问题。 （1）目前使用的能源多为化石燃料，如天然气、　 　和煤。写出天然气的主要成分燃烧的化学方程式 　 　。 （2）为了早日实现“碳达峰”和“碳中和”，人们正在积极开发新的能源，如 　 。（写一个） 【答案】（1）石油；CH4+2O2CO2+2H2O； （2）太阳能、风能、核能、地热能、海洋能等（合理即可） 【解析】（1）化石燃料包括煤、石油和天然气；天然气的主要成分是甲烷，甲烷燃烧生成二氧化碳和水，该反应方程式为+2O2CO2+2H2O； （2）人们正在积极开发新的能源有太阳能、风能、核能、地热能、海洋能等。 16．能源的合理利用与开发是非常重要的。 （1）煤、石油、和天然气的主要成分都是 　 　化合物；写出液化石油气的主要成分之一丙烷（C3H8）燃烧的化学方程式 　 。 （2）煤、汽油、柴油和液化石油气等燃料燃烧时会产生二氧化硫和 　 　，释放到大气中，造成环境污染。化石燃料对环境的影响不容忽视，人们正在开发和利用的新能源之一是 　 　。 【答案】（1）有机；C3H8+5O24H2O+3CO2； （2）氮的氧化物；太阳能等 【解析（1）煤、石油、和天然气的主要成分都是有机化合物。 丙烷燃烧生成水和二氧化碳，反应的化学方程式为C3H8+5O24H2O+3CO2。 （2）煤、汽油、柴油和液化石油气等燃料除含有碳、氢元素外，还含有少量硫、氮等元素，这些元素在燃烧时会转化为二氧化硫和氮的氧化物，释放到大气中，造成环境污染。 化石燃料对环境的影响不容忽视，人们正在开发和利用的新能源有太阳能、风能、核能、地热能、潮汐能等。 17．我国把科技自立自强作为国家发展的战略支撑，科技助力中国在航天、能源、交通、生活等多个领域的飞速发展，运用所学化学知识，就相关问题表达观点，完成下面小题。 （1）“神舟17号”载人航天飞船发射圆满成功，承载着中华民族百年飞天梦更进一步！航天员头盔面窗两层之间充有高纯氮气，工业上可利用氮气和氧气的 　 不同分离出氮气。在中国空间站天和核心舱内，由电解水产生的氧气解决了航天员呼吸耗氧问题，电解水是 　 　变化（填“物理”或“化学”）。 （2）为落实服务国家“双碳”战略，加速向绿色新能源转型，内蒙古已经建成了第一批以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的风电、光伏基地项目。光伏发电利用的是半导体界面的光生伏特效应，能量转化方式为 　 　转化为电能。与传统火力发电相比，光伏发电的优点是 　节 　。（写一条即可） 【答案】（1）沸点；化学；（2）光能转化为电能；节约资源 【解析（1）工业上可利用氮气和氧气的沸点不同分离出氮气；在中国空间站天和核心舱内，由电解水产生的氧气解决了航天员呼吸耗氧问题，水在通电的条件下生成氢气和氧气，所以电解水是化学变化； （2）光伏发电利用的是半导体界面的光生伏特效应，能量转化方式为：光能转化为电能。与传统火力发电相比，光伏发电的优点是节约资源。 18．能源和环保问题关乎社会的可持续发展。请回答下列问题： （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 　 　，燃烧都会产生二氧化碳和水。利用石油各组分的 　 　不同可以分离出汽油、航空煤油、柴油等燃料油。科学家致力于研究将过多的二氧化碳和氢气在加热和催化剂条件下反应，生成甲烷（CH4）和水，这是实现碳中和的有效手段之一，该反应的化学方程式是 　 　； （3）通过煤的综合利用可获得多种产品。下列说法正确的是 　 　。 A.将煤加工成焦炭的变化属于物理变化 B.煤燃烧生成的二氧化碳是空气污染的主要物质 C.煤是重要的化工原料，要科学合理地使用 D.人类只能通过燃料燃烧获取能量 【答案】（1）天然气； （2）碳氢化合物；沸点；CO2+4H2CH4+2H2O； （3）C 【解析（1）化石燃料主要包括煤、石油和天然气；故答案为：天然气； （2）化石燃料的主要成分都是碳氢化合物；利用石油各组分的沸点不同可以分离出汽油、航空煤油、柴油等燃料油。二氧化碳和氢气在加热和催化剂条件下反应，生成甲烷（CH4）和水，该反应的化学方程式是CO2+4H2CH4+2H2O；故答案为：碳氢化合物；沸点；CO2+4H2CH4+2H2O； （3）A.将煤加工成焦炭的变化中有新物质生成，属于化学变化，选项说法错误； B.煤燃烧生成的二氧化碳是空气的成分之一，不是空气污染物，选项说法错误； C.煤是重要的化工原料，要科学合理地使用，选项说法正确； D.人类获取能量的途径很多，如太阳能、风能等，选项说法错误。故答案为：C。 1．（2024•常州）下列关于化石燃料的说法正确的是（　　） A．化石燃料都属于可再生能源 B．煤完全燃烧时不会产生污染 C．石油为原料能制造合成纤维 D．天然气主要成分为一氧化碳 【答案】C 【解析A、化石燃料不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故选项说法错误。 B、煤完全燃烧时会产生二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等，会产生污染，故选项说法错误。 C、石油主要成分是碳、氢的化合物，石油为原料能制造合成纤维，故选项说法正确。 D、天然气主要成分是甲烷，故选项说法错误。 故选：C。 2．下列能量的获取或运用方式：①用燃气做饭②太阳能加热③电热器烧水④风力发电，属于节能环保的是（　　） A．②④ B．①②③④ C．①②③ D．②③④ 【答案】A 【解析①用燃气做饭需要消耗天然气，不属于节能的方式； ②太阳能加热可以节约化石能源，属于节能的方式； ③电热器烧水需要消耗电能，不属于节能的方式； ④风力发电可以节约化石能源，属于节能的方式。 故选：A。 3．下列关于石油的叙述，不正确的是（　　） A．石油是主要含有碳、氢元素的混合物 B．石油属于化石燃料，不可再生 C．石油生产塑料、合成纤维等属于化学变化 D．从石油中分离出汽油、柴油等产品的过程是化学变化 【答案】D 【解析A、石油含有多种成分，是主要含有碳、氢元素的混合物，故A正确； B、石油属于化石燃料，不能短时期内得到补充，因此不可再生，故B正确； C、由石油生产塑料、合成纤维过程中产生了新物质，属于化学变化，故C正确； D、从石油中分离出汽油、柴油等产品是利用各成分的沸点不同，此过程中只是状态发生变化，没有新物质生成，属于物理变化，故D错误。 故选：D。 4．关于能量和能源方面，下列说法不正确的是（　　） A．乙醇属于可再生能源 B．太阳能、地热能属于新能源 C．煤、石油、天然气都是不可再生能源 D．人类利用的能量都是通过化学反应获得的 【答案】D 【解析A、乙醇可通过粮食等发酵制得，再短期内可得到补充，因此乙醇属于可再生能源，故A不符合题意； B、太阳能、地热能均属于新能源，故B不符合题意； C、煤、石油、天然气都是化石燃，都是经过亿万年才缓慢形成的，均属于不可再生能源，故C不符合题意； D、人类利用的能量不一定是通过化学反应获得的，如风力发电等，故D符合题意。 故选：D。 5．下列关于煤和石油综合利用的叙述错误的是（　　） A．煤燃烧放出大量的热，因此煤只适宜作燃料 B．在汽油中加入一定比例的乙醇，使燃料燃烧更充分，可减少环境污染 C．煤的综合利用措施主要是化学变化，从石油中分离出汽油、柴油等属于物理变化 D．人类必须节约使用能源，并大力开发、利用新能源 【答案】A 【解析A.煤确实是一种重要的燃料，燃烧时能放出大量的热，但煤的利用并不仅限于此，煤还可以经过干馏等化学变化转化为焦炭、煤焦油、焦炉气等，这些产品具有广泛的用途，如焦炭可用于冶金，煤焦油是合成塑料、合成纤维、合成橡胶、农药、染料、医药、炸药等的重要原料，焦炉气可用作燃料和化工原料，叙述错误，符合题意； B.乙醇是一种可再生能源，燃烧时产生的污染物较少，在汽油中加入一定比例的乙醇，可以形成乙醇汽油，乙醇汽油的燃烧更充分，产生的污染物如一氧化碳、碳氢化合物等也较少，因此可以减少环境污染，叙述正确，不符合题意； C.煤的综合利用主要是通过化学变化将煤转化为其他有价值的产品，而从石油中分离出汽油、柴油等则是根据石油中各成分的沸点不同进行分离，这个过程中没有新物质生成，属于物理变化，叙述正确，不符合题意； D.随着人类社会的发展，对能源的需求越来越大，然而，地球上的能源是有限的，特别是化石能源如煤、石油、天然气等，它们的储量正在逐渐减少，同时，化石能源的燃烧还会产生大量的污染物，对环境造成严重的破坏，因此，人类必须节约使用能源，并大力开发、利用新能源如太阳能、风能、水能等，这些新能源具有清洁、可再生的优点，是未来能源发展的重要方向，叙述正确，不符合题意； 故选：A。 6．如图为大连家用燃料使用的发展历程。有关说法错误的是（　　） A．燃料燃烧时均放出热量 B．煤、石油、天然气都属于化石燃料 C．所有燃料均无毒无害 D．天然气比煤更环保 【答案】C 【解析A、燃料燃烧，属于放热反应，则燃料燃烧时均放出热量，故选项说法正确。 B、煤、石油、天然气都属于化石燃料，故选项说法正确。 C、一氧化碳有毒，故选项说法错误。 D、天然气的主要成分是甲烷，甲烷燃烧生成二氧化碳和水，因此天然气比煤更环保，故选项说法正确。 故选：C。 7．我国的煤炭资源丰富，但液体燃料短缺。通过“煤液化”技术，用煤和水制取甲醇对我国具有重要意义。其主要流程如图： 关于该流程，下列说法不正确的是（　　） A．煤炭是混合物 B．汽化炉中发生的是物理变化 C．冷却器的作用之一，是将水蒸气冷凝 D．该流程中，水可以循环利用 【答案】B 【解析A、煤是复杂的混合物，主要含有碳元素，此外，还含有氢元素和少量的氮、硫、氧等元素以及无机 矿物质，故A正确， B、汽化炉内发生的反应是碳与水在1500℃时，生成氢气和一氧化碳，此过程中有新物质生成，属于化学变化，故B错误； C、根据流程图可知，冷却器的作用之一，是将水蒸气冷凝，故C正确； D、流程中水在汽化炉中用作反应物，未反应的水经冷凝后又送回汽化炉，可循环使用，故D正确； 故选：B。 8．研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与储存，过程如图。下列说法错误的是（　　） A．整个流程最终实现太阳能转化为电能 B．反应Ⅰ属于分解反应，有三种物质生成 C．反应Ⅱ中H2SO4和S的化学计量数之比是2： D．为实现目的，需不断向流程中补充S和H2O 【答案】D 【解析A、整个流程最终实现太阳能转化为电能，该选项说法正确； B、反应Ⅰ属于分解反应，有三种物质生成，即硫酸分解生成水、二氧化硫和氧气三种物质，该选项说法正确； C、反应Ⅱ中，二氧化硫和水在催化剂的作用下生成硫酸和硫，反应的化学方程式为3SO2+2H2OS↓+2H2SO4，由化学方程式可知，反应Ⅱ中H2SO4和S的化学计量数之比是2：1，该选项说法正确； D、反应过程中既有S、H2O的消耗，又有这些物质的生成，则不需要补充，该选项说法不正确。 故选：D。 9．晋代文献《华阳国志》记载，我国是世界上最早开发使用天然气的国家，使用竹管输送天然气。查阅资料得知：煤和天然气燃烧产生的热量和SO2的质量如图所示。 （1）化石燃料包括煤、　 　和天然气，三种化石燃料主要成分都是 　 　和 　 　（填元素名称）的化合物，煤属于 　 　（填“可再生”或“不可再生”）能源，煤的综合利用措施主要有煤的气化、焦化和 　 　。 （2）古代使用竹管输送天然气，“竹管”的功能与 　 　（填化学仪器名称）相似。天然气的主要成分是 　 　。 （3）综合如图分析，天然气和煤相比，它的优点是 　 　，写出一种人类正在开发和利用的新能源 　 　。 【答案】（1）石油；碳；氢；不可再生；液化； （2）玻璃管；甲烷； （3）热值大，排放的二氧化硫少；太阳能（合理即可） 【解析（1）化石燃料包括煤、石油和天然气，三种化石燃料主要成分都是碳和氢的化合物，煤在短期内得不到补充，属于不可再生能源，煤的综合利用措施主要有煤的气化、焦化和液化； （2）古代使用竹管输送天然气，“竹管”的功能与玻璃管相似。天然气的主要成分是甲烷； （3）对比两幅图可得，天然气与煤相比热值大，排放的二氧化硫少；新能源的种类有太阳能、风能、潮汐能等。 10．阅读下列材料，回答相关问题。 《2050年世界与中国能源展望》中提出，全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。太阳能的利用是热门研究方向之一。例如，可以利用太阳能将水转化为其他物质，某种光分解水的过程如图一所示，产生的H2在一定条件下与CO2反应合成液态燃料CH3OH（甲醇）。也可以在太阳光照下，通过光催化将H2O、CO2直接转化为CH3OH、H2、CO、CH4等太阳能燃料（图二）。另外，还可以利用照明灯、人体散发的热量等生活中随处可见的成热发电，我国研发的“柔性、可裁剪碲化铋（Bi2Te3）纤维素复合热电薄膜电池”，能充分贴合人体体表，实现利用体表散热为蓝牙耳机、手表、智能手环等可穿戴电子设备供电（图三）。可以看出，在新能源的开发和利用中，化学起着不可替代的作用。 （1）写出图一转化过程的总反应方程式 　 　，与电解水相比，该方法的优点是 　 。 （2）通过光催化得到太阳能燃料，该过程是将光能转化为 　 　能；太阳能燃料中的H2完全燃烧的方程式为 　 　，该反应与图一所示的反应都能够说明水是由 　 　组成的。 （3）下列说法正确的是 　 　（填字母标号）。 A.能源结构向多元、清洁、低碳转型 B.太阳能属于不可再生能源 C.生活中的废热无法利用 D.化学与新能源开发密切相关 【答案】（1）2H2O2H2↑+O2↑；利用太阳能电解水得到氢气和氧气，节约能源； （2）化学；2H2+O22H2O；氢元素和氧元素； （3）AD。 【解析（1）由图可知，图一转化过程中循环利用的物质有Fe3O4和FeO，其中FeO作为反应催化剂，Fe3O4是FeO参与反应的中间体，所以该反应是水在氧化亚铁做催化剂和光照条件下，分解为氢气和氧气，反应的化学方程式为：2H2O2H2↑+O2↑；与电解水相比，该方法的优点是利用太阳能电解水得到氢气和氧气，节约能源。 （2）通过光催化得到太阳能燃料，该过程是将光能转化为化学能；在太阳光照下，将H2O、CO2直接转化为CH3OH、H2、CO、CH4等太阳能燃料，氢气和氧气点燃生成水，化学方程式为2H2+O22H2O；氢气和氧气点燃生成水，说明了水是由氢元素和氧元素组成的。 （3）A、能源结构向多元、清洁、低碳转型，利于减少化石燃料燃烧保护环境，正确； B、太阳能属于可再生能源，错误； C、可利用照明灯、人体散发的热量等生活中随处可见的热来发电，故生活中的废热可以利用，错误； D、在新能源的开发和利用中，化学起着不可替代的作用，化学与新能源开发密切相关，正确。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！32 学科网（北京）股份有限公司 $$