第3章 第2节 第1课时 从天然气和石油中获取燃料(Word练习)-【精讲精练】2024-2025学年高中化学必修第二册（鲁科版2019）

[基础训练] 1．下列属于可再生能源的是(　　) A．煤 B.石油 C．天然气 D．太阳能 解析　煤是不可再生能源，A错误；石油是不可再生能源，B错误；天然气是不可再生能源，C错误；太阳能是可再生能源，D正确。 答案　D 2．下列关于石油的说法正确的是(　　) A．石油属于可再生矿物能源 B．石油分馏得到的各馏分是纯净物 C．石油主要含有碳、氢两种元素 D．石油裂解气和水煤气的主要成分都是甲烷 解析　煤、石油和天然气均为化石燃料，均属于不可再生矿物能源，故A错误；石油分馏的产物有：石油气、汽油、煤油、柴油、沥青等物质，各馏分均是混合物，故B错误；石油主要含有碳、氢两种元素，故C正确；石油裂解主要得到乙烯、丙烯、丁二烯等化工原料，故D错误。 答案　C 3．一定量的甲烷在O2不足的情况下燃烧，得到CO、CO2和H2O的总质量为14.4 g，若其中水的质量为7.2 g，则CO的质量是 (　　) A．2.8 g B.4.4 g C．5.6 g D．在2.8 g～5.6 g之间 解析　甲烷燃烧时，当O2少量时燃烧生成CO、CO2和H2O。由氢原子守恒知CH4的物质的量为0.2 mol。设CO和CO2的质量分别为x、y， 则 解得x＝2.8 g。 答案　A 4．下列关于石油的说法正确的是(　　) A．石油主要含有碳、氢两种元素 B．石油属于可再生矿物能源 C．石油裂化属于物理变化 D．石油分馏属于化学变化 解析　石油是混合物，主要含有碳、氢元素，A正确；石油属于化石燃料，是不可再生能源，B错误；石油裂化是由碳原子数较多的烃变为碳原子数较少的烃，有新物质生成，是化学变化，C错误；分馏是利用各组的沸点不同，属于物理变化，D错误。 答案　A 5．下列关于石油的分馏说法正确的是(　　) A．石油的分馏是利用石油中各种馏分的沸点不同加以分离的 B．石油分馏过程中，首先得到沸点较高的烃 C．通过石油的分馏可以将相对分子质量较大的烃分解为相对分子质量较小的烃 D．石油的分馏产品都是各种纯净物 解析　石油的分馏是利用石油中各种馏分的沸点不同加以分离的，A项正确；分馏时，首先得到的是沸点较低的石油气，B项错误；分馏是物理变化，C项错误；石油的馏分均为混合物，D项错误。 答案　A 6．工业上以获得大量的乙烯、丙烯、丁二烯为主要目的，所采用的方法是(　　) A．分馏 B.催化重整 C．裂化 D．裂解 解析　石油分馏能获得煤油、汽油、柴油等产品，A不符合题意；在有催化剂作用的条件下，对汽油馏分中的烃类分子结构进行重新排列成新的分子结构的过程叫催化重整，可得到富含芳香烃的高辛烷值汽油(重整汽油)，并副产液化石油气和氢气的过程，B不符合题意；石油裂化是在一定的条件下，将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程，可得到裂化气、汽油和柴油等，C不符合题意；石油裂解是深度裂化，所得气体主要成分是乙烯，还有丙烯、异丁烯及甲烷、乙烷、丁烷、炔烃等，裂解气经净化和分离，就可以得到所需纯度的乙烯、丙烯和丁二烯等化工原料，D符合题意。 答案　D 7．有关石油的炼制的说法不正确的是(　　) A．石油的分馏属于物理变化，裂化和裂解属于化学变化 B．裂化和裂解的产品中都含有烯烃 C．直馏汽油(分馏产物)和裂化汽油的主要成分都是烷烃 D．裂化的目的是为了得到更多的轻质油，裂解的目的是获得乙烯、丙烯等基本化工原料 解析　石油的分馏是利用石油中各种物质的沸点不同进行分离混合物的方法，没有新物质生成，为物理变化，石油的裂化和裂解为长链烃分解为短链烃，为化学变化，故A正确；石油的裂化和裂解的产物中都含有烯烃，如乙烯和丙烯是石油裂解的产物，故B正确；直馏汽油是由石油经直接分馏得到的，而石油的主要成分为饱和烃；裂化汽油是由重油经裂解得到的，含有部分烯烃等不饱和烃，故C错误；石油裂化是大分子转化为小分子，提高轻质燃料的产量，故裂化的目的是为了得到更多的轻质油，裂解是深度裂化，目的是得到乙烯、丙烯等不饱和烃的化工原料，故D正确。 答案　C 8．如图所示表示页岩气中某些烃类的结构模型： (1)有机物甲的名称为________，有机物甲与有机物乙互为________。 (2)有机物乙的一氯取代物有________种，请你根据甲烷分子结构示意图推测，有机物乙中最多有________个C原子在同一平面内。 解析　(1)根据有机物甲的球棍模型，可知其结构简式为CH3—CH2—CH2—CH3，其化学名称为正丁烷。根据有机物乙的空间填充模型，可知其结构简式为，有机物甲和乙的分子式相同而结构不同，所以二者互为同分异构体。 (2)分子中与“”相连的3个—CH3位置相同，故其一氯代物有2种()。根据CH4分子结构示意图可知，CH4分子中最多有3个原子在同一平面内，相当于CH4分子中的3个H原子被3个—CH3取代，所以最多有3个C原子在同一平面内。 答案　(1)正丁烷　同分异构体　(2)2　3 9．“可燃冰”，学名天然气水合物，其化学式为CH4·nH2O，“可燃冰”是未来洁净的新能源。 Ⅰ.关于“可燃冰”的说法正确的是________(填字母)。 A．“可燃冰”中含有甲烷 B．“可燃冰”能燃烧，所以水也能燃烧 C．“可燃冰”燃烧后几乎不产生任何残渣或废弃物 D．“可燃冰”就是天然气冷却后得到的固体 Ⅱ.为了验证可燃冰中甲烷的燃烧产物，研究人员设计了简单的甲烷燃烧实验(如图所示)： 根据实验装置完成下列实验步骤和现象： (1)点燃甲烷前必须进行的实验步骤是________________________________________。 (2)开启水龙头(未画出)抽气后，在漏斗下方点燃甲烷，可观察到的现象是___________ _____________________________________________________________________________。 (3)如果将B、C两个装置的位置交换，会对实验结论产生什么影响？______________ _____________________________________________________________________________。 (4)以甲烷为代表的烷烃都具有可燃性，下列有关烷烃燃烧的说法正确的是________(填字母)。 A．等物质的量的CH4和C3H8完全燃烧，CH4的耗氧高 B．等质量的CH4比C3H8完全燃烧时的耗氧高 C．CH4完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量之比为2∶1 D．完全燃烧生成CO2和H2O物质的量之比为1∶2 的有机物一定为CH4 答案　Ⅰ.AC　Ⅱ.(1)验纯 (2)火焰被吸入漏斗内，干燥管中蘸有无水CuSO4的棉花慢慢变蓝，洗气瓶中澄清石灰水逐渐变浑浊 (3)不能验证是否产生水蒸气　(4)B [能力提升] 10．(双选)甲烷是天然气的主要成分，是一种高效、低耗、污染小的清洁能源。下列有关甲烷的说法正确的是(　　) A．甲烷燃烧时火焰明亮，冒黑烟 B．物质的量之比为1∶1的甲烷与氯气发生取代反应时，生成物只有CH3Cl和HCl C．0.5 mol甲烷完全燃烧时消耗氧气最多为1 mol D．甲烷分子中的碳原子满足最外层8电子结构 解析　甲烷中的含碳量不高，燃烧时火焰明亮，不冒黑烟，故A错误；物质的量之比为1∶1的甲烷与氯气发生取代反应时，所得产物是一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳以及氯化氢的混合物，故B错误；1 mol甲烷完全燃烧耗氧量为2 mol，可以确定0.5 mol甲烷完全燃烧时消耗氧气最多为1 mol，故C正确；甲烷分子中的碳原子达到8电子稳定结构，故D正确。 答案　CD 11．在1.013×105 Pa下，测得的某些烷烃的沸点见下表。 物质名称 沸点/℃ 正丁烷CH3(CH2)2CH3 －0.5 正戊烷CH3(CH2)3CH3 36.0 27.8 9.5 正己烷CH3(CH2)4CH3 69.0 据表分析，下列选项正确的是(　　) A．标准状况时，新戊烷是气体 B．在1.013×105 Pa、20 ℃时，C5H12都是液体 C．烷烃随碳原子数的增加，沸点降低 D．C5H12随支链的增加，沸点降低 解析　新戊烷的沸点是9.5 ℃，标准状况下是液体，20 ℃时是气体，则A、B均错误；烷烃随碳原子数的增加，沸点升高，C错误；C5H12的三种同分异构体中，随支链数增加，沸点逐渐降低，D正确。 答案　D 12．我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，CO2转化过程示意图如下： 下列说法错误的是(　　) A．反应①的产物中含有水 B．反应②中有碳碳键、碳氢键形成 C．汽油主要是C5～C11的烃类混合物 D．图中a有3种处于不同化学环境的氢原子 解析　从质量守恒的角度判断，二氧化碳和氢气反应，反应为CO2＋H2===CO＋H2O，则产物中含有水，故A正确；反应②生成烃类物质，含有C—C键、C—H键，有碳碳键、碳氢键形成，故B正确；汽油所含烃类物质常温下为液态，易挥发，主要是C5～C11的烃类混合物，故C正确；图中a烃含有5个C，且有一个甲基，应为2­甲基丁烷，有4种处于不同化学环境的氢原子，故D错误。 答案　D 13．石油不仅是重要的能源，还是化工产品的重要原料。石油分馏是将石油中几种不同沸点的混合物分离的一种方法，石油分馏塔的示意图如图，回答下列问题。 常见馏分的性质及主要用途如下表(部分物质未列出)： 名称 碳氢化合物中碳原子的数量 沸点/℃ 主要用途 汽油 5～11 20～200 私家车燃料 煤油 12～16 175～275 飞机燃料 柴油 15～18 250～400 中巴、巴士、重型汽车及工厂燃料 润滑油 16～20 300～500 帮助机械零件的活动 重油 >20 >500 轮船、工厂、发电厂燃料 (1)石油属于________(填“纯净物”或“混合物”)，石油分馏属于________(填“物理”或“化学”)变化。 (2)根据分馏塔的工作原理和各物质的沸点不同，填写馏分b、c最有可能的成分：b________(填序号，下同)；c________。 ①汽油　②煤油　③润滑油 (3)实验室进行石油蒸馏实验的装置如图所示。 仪器甲的名称为________，冷凝水的进水口为________(填“X”或“Y”)，沸石的作用是________。 解析　(1)石油是各种烷烃、环烷烃、芳香烃组成的混合物，石油分馏是利用石油中各组分的沸点不同，用蒸发和冷凝的方法将它们分开的操作，属于物理变化。 (3)根据仪器构造可知，甲为直形冷凝管。为充分冷凝蒸汽，冷凝水应上进下出，所以进水口为Y。在加热液体混合物时，需要加沸石防止暴沸。 答案　(1)混合物　物理 (2)①　② (3)直形冷凝管(或冷凝管)　Y　防暴沸 学科网（北京）股份有限公司 $$