7.2化石能源的合理利用讲义--2025-2026学年九年级化学人教版（2024）上册

第七单元 能源的合理利用与开发 课题2 化石能源的合理利用 1.化石能源 目前人类利用的能量大多来自化石能源，如 、 、 ，均属于 资源。 2. 煤和石油 煤 石油 物理性质 黑色固体，有光泽 粘稠的液体、难溶于水密度比水小 组成元素 主要含碳元素，还含有氢、氧、氮、硫等元素 主要含碳、氢两种元素 物质类别 二者都属于混合物 综合利用 ①煤的干馏，属于 变化。 ②煤与其他物质反应 石油的分馏，属于 变化。 用途 “工业的粮食”、重要的能源，化工原料 “工业的血液”、重要的能源，化工原料 3.天然气 （1）天然气的形成与组成 天然气的形成与石油相同，有石油的地方一般都含有天然气存在，天然气主要含有由碳、氢元素组成的气态碳氢化合物，其中最主要的成分是 。天然气属于 。 （2）甲烷燃烧 实验步骤：①如图点燃从导管放出的甲烷，在火焰上方罩一个干燥的烧杯。过一会儿，观察烧杯壁上的现象。 ②迅速把烧杯倒过来，向烧杯中加入少量澄清石灰水，振荡，观察现象。 实验现象：甲烷燃烧，发出 火焰，放出热量，烧杯内壁有 产生；澄清石灰水 。 反应方程式： ； 。 （3） 甲烷的性质与用途 物理性质：无色无臭的气体，密度比空气 ， 于水。 化学性质：可燃性 用途：作燃料、化工原料等 存在：煤矿的矿井里，池沼底部，地下天然气，海底可燃冰 （4）沼气 池沼中产生的沼气的主要成分是 。把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，就会产生沼气，可用作燃料，属于 资源。 提分要点： ①天然气是一种比较清洁的能源，使用天然气时，注意通风。 ②矿井里逸出的瓦斯气体主要成分是甲烷。 ③甲烷是一种温室气体 4.可燃冰（外观像冰的混合物，属于未来新能源） （1）主要成分是甲烷水合物 （2）形成：甲烷与水在高压和低温条件下形成的 （3）优点：热值高，储量巨大 （4）开发和利用不当，有可能引发地质灾害和温室效应加剧等问题 例题1.下列关于化石燃料的说法，不恰当的是（　　） A．化石燃料是古代生物的遗骸经地层深处高温、高压复杂变化而形成的 B．化石燃料主要成分都含有碳、氢两种元素 C．化石燃料燃烧时，会产生CO2、H2O等物质 D．化石燃料燃烧为人类提供能量，也会对环境造成污染 例题2.化石能源正逐渐被环境友好的新能源替代。下列能源不属于化石能源的是（ ） A．煤 B．氢气 C．石油 D．天然气 例题3.《天工开物》中记载了一种古代煤井用竹管抽引的人工通风方法∶“初见煤端时，毒气灼人。有将巨竹凿去中节，尖锐其末，插入炭中，其毒烟从竹中透上。”下列说法正确的是（ ） A．“毒烟”的密度比空气的小 B．煤属于可再生能源 C．“插入炭中”的“炭”指的是木炭 D．进入煤矿前应先做灯火试验 例题4.科普阅读，回答下列问题。 煤是自然界提供给人类的一种重要能源。为了提高能源利用效率，在城市里常将煤加工成“煤气”，其实煤气不是“煤的气体”，而是煤在隔绝空气加强热的条件下分解得到的一种混合气体，其主要成分是一氧化碳。 煤气是一种热值很高的燃料，使用煤气要特别小心，千万不能让它泄漏，否则会使人在不知不觉中中毒死亡；而且一旦遇明火或电火花，还极易引起爆炸。有人说“可以放一盆水吸收泄漏的煤气”，这是非常荒唐的说法，因为煤气既不能溶于水，常温下又不能与水反应。 (1)煤变成煤气属于 变化。煤气可用作 。 (2)在上述有关煤气的叙述中，可以推断出煤气的物理性质有： (写出一种即)。 (3)煤气中含有甲烷，请写出甲烷燃烧的化学方程式为 。 (4)在厨房中，发现煤气泄漏时，应采取的有效措施是_____(填字母，可多选)。 A．关闭阀门 B．开窗通风 C．打开排风扇 D．多放几盆水 1.化石能源燃烧引起的空气污染和气候问题 2.降低化石能源的利用对环境的影响 （1）大力推广使用脱硫煤，改进生产中使用的脱硫设备；用天然气代替煤 （2）改进汽车发动机的燃烧方式，使用催化净化设备，加大尾气检测力度；推广使用电动汽车 例题5.能源、环境、安全已成为人们日益关注的问题。 (1)石油是三大化石燃料之一，石油属于 (填“纯净物”或“混合物”)。 (2)煤燃烧时排放的 、二氧化氮等污染物。这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨。 (3)液化石油气可以作燃料，液化石油气的主要成分为丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等，  写出丙烷(化学式为C3H8)在空气中充分燃烧的化学方程式： 。 (4)84 消毒液的有效成分为次氯酸钠(NaClO)，其中氯元素的化合价为 。 (5)75%的医用消毒酒精也可有效杀灭病毒，但家用不宜大面积喷洒，如发现酒精失火，用沙土盖灭，灭火的原理是 。 (6)84 消毒液不能与洁厕灵(主要成分是盐酸)混合使用，两者混合在一起能产生一种有刺激性的有毒的气体，此气体可能是___________(填字母)。 A．Cl2 B．H2 C．NH3 D．CH4 1.氢能源 （1）氢气的性质 ①物理性质：无色、无臭，是密度 的气体， 于水。 ②化学性质： 可燃性： 还原性： 。 （2）氢能源的优点 ①原料 ；②热值 ；③本身 ，燃烧产物是 ，环保 （3）氢气的用途 清洁的高能燃料，用于航天、交通等领域 （4） 氢气的实验室制法 反应试剂 金属锌和稀硫酸 反应原理 制取装置 工业上一般通过电解水或以化石能源为原料制取氢气 （5）氢能源未被广泛使用的原因是 。 2.其他新能源 人们正在开发和利用许多其他能源，如太阳能、风能、地热能、潮汐能核能和生物质能等，促进能源消费结构不断优化，向清洁低碳方向转变 例题6.科学家提出了理想的获得氢能源的循环体系（如图），根据该循环体系说法错误的是（　　） A．该循环是一种环保绿色，反应中没有污染物生成体系 B．该循环体系通过化学反应可实现太阳能转化为电能 C．在此循环中只有化合反应发生，因此是环保的 D．在此循环中氢气与氧气是中间产物 例题7.实验用如图所示的方法制取氢气并测量生成氢气的体积。下列有关说法正确的是（ ） A．仪器a的名称为长颈漏斗 B．烧瓶中的物质一定是锌与稀硫酸 C．该收集方法为向下排空气法 D．该装置还可用于制取氧气 例题8.氢气作为新能源有很多优点，制取与储存氢气是氢能源利用领域的研究热点。 I．制氢：铁酸锌（ZnFe2O4）可用于循环分解水制气，其反应可表示为： 6ZnFe2O4 6ZnO+4Fe3O4+O2↑； 3ZnO+2Fe3O4+H2O3ZnFe2O4+H2↑ （1）ZnFe2O4中Fe的化合价为　 　。 （2）该循环制氢中不断消耗的物质是　 　（填化学式），得到H2和O2的质量比为　 　（最简整数比）。Ⅱ．贮氢：合金Mg2Cu是一种潜在的贮氢材料，高温时在氩气保护下，由一定质量比的Mg、Cu单质熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢生成氢化物和另一种合金，其化学方程式为：2Mg2Cu+3H23MgH2+MgCu2 （3）熔炼制备Mg2Cu合金时，通入氩气的目的是　 　。 （4）氢化物MgH2与水反应生成一种碱，并释放出H2，其化学反应方程式为　 　。（5）24gMg2Cu完全吸氢后所得混合物与过量盐酸反应，放出H2的质量为　 　g。 例题9.能源既是国家经济发展的命脉，也是国家发展战略的重要支柱。 （一）人类目前所消耗的能量主要来自化石燃料。随着人类的不断开采，化石能源的枯竭是不可避免的。 (1)将石油加热炼制，是利用石油中各成分的 不同，将它们分离得到汽油、煤油、柴油等产品。 (2)天然气用途广泛，可作燃料直接使用。天然气在不同设备中燃烧产生的污染物的含量也不尽相同，几种常见设备中天然气燃烧时产生的污染物如图1，电厂、工业锅炉和民用采暖设备中天然气燃烧效率最低的是_______（填字母）。 A．电厂 B．工业锅炉 C．民用采暖设备 （二）氢气被看作是理想的“绿色能源”。近年来，我国加快布局加氢站网络，建成加氢站数量居世界第一。 (3)开发利用氢能的意义有 （写一点）。 (4)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一，主要流程如图2： ①甲烷和水蒸气反应的化学方程式是 。 ②的作用是 。 ③H2体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如图3所示。从t1时开始，H2体积分数显著降低，单位时间CaO消耗率 （填“升高”“降低”或“不变”）。此时CaO消耗率约为35%，但已几乎失效，请结合吸收原理分析其失效的原因 ④制得的氢气中可能混有，氢气在加氢站会经过冷却处理，如利用液氮的低温将液化分离，该方法说明氢气沸点比的沸点 。 (5)可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如图4。通过控制开关连接或，可交替得到和。 ①制时，连接 （填“”或“”）；改变开关连接方式，可得。 ②利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢的总反应化学方程式为 。 1. 煤的干馏和石油的分馏都是化学变化。（ ） 2. 天然气是清洁能源，燃烧不会产生任何污染。（ ） 3. 煤、石油、天然气、沼气和乙醇均属于不可再生资源（ ） 1.下列关于化石能源的叙述中，不正确的是（ ） A.煤可用于发电 B.石油炼制可得到多种产品 C.天然气的化学式是CH4 D.化石能源可通过燃烧转化为热能 2.煤燃烧时会闻到刺激性气味，这是因为煤成分中有下列元素中的( ) A.碳 B氢 C硅 D.硫 3.2022年北京冬奧会火炬——“飞扬”，传递的圣火用最清洁的能源作燃料，该燃料是（ ） A.汽油 B.氢气 C.天然气 D.一氧化碳 4.人们在工作、生活中为了防止事故，常采用一些安全措施，下列措施安全的是( ) A.到小煤窑里挖煤用火把照明 B.点燃木条检査液化石油气是否泄漏 C.掏空沼气池前应做灯火实验 D.发生煤气泄漏，立即关闭阀门，开门窗通风 5.下列说法不正确的是（ ） A.化学反应一定伴随能量的变化 B.加工石油和煤可以得到医药和化肥 C.甲烷属于温室气体 D.可燃冰属于可再生能源 6.燃烧前常将汽油(含C8H18等)喷成雾状，可以( ) A.减少O2的消耗量 B.增大汽油与空气的接触面 C.减少CO2生成 D.使C8H18等分子变得更小 7.石油古称“水”，《汉书》中“高奴县洧水可燃”、《梦溪笔谈》中“予知其烟可用，试扫其烟为墨，黑光如漆”，下列关于“洧水”的说法错误的是（ ） A．具有可燃性 B．是一种黏稠状液体 C．是可再生能源 D．“其烟”的主要成分为炭黑 8.我们生活燃料的发展历程如图所示（括号内表示燃料主要成分），下列有关说法不正确的是（ ） A．上图燃料主要成分完全燃烧都有水蒸气产生 B．煤、石油、天然气都属于化石燃料，是不可再生的资源 C．煤球做成蜂窝煤可以增大煤与空气的接触面，使煤燃烧更充分 D．管道煤气有毒，在厨房放一盆水，不能防止煤气中毒 9.如图是某空间站能量转化系统部分示意图，其中燃料电池中的反应是2H2+O2═2H2O．下列有关说法不正确的是（　　） A．含氢的物质在此过程中没有发生化学变化 B．燃料电池系统将化学能转化为电能 C．水的分解反应需要吸收能量；氢气使用前要检验其纯度 D．该能量转化系统中的水可以循环使用 10.2020年10月，我国建成全球首套千吨级液态太阳燃料合成示范装置，其原理是：①利用太阳能光伏发电，②电解水获得H2，③H2与CO2反应合成绿色液态燃料CH3OH。下列有关说法错误的是（　　） A． 太阳能是不可再生能源 B． H2是理想的清洁、高能燃料 C． 电解水反应属于分解反应 D．该装置能捕获并资源化利用CO2 11.新能源汽车的研发和使用是时代发展的需要。 （1）下列能源不属于新能源的是 (填序号)。 A.氢能 B.核能 C.石油 D.风能 E.可燃冰 （2）比亚迪推出了磷酸铁锂电池，即比亚迪“刀片电池”。标出磷酸铁锂(LiFePO4)中铁元素的化合价： 。下图B~D表示的粒子与锂原子的化学性质最为相似的是 。 12.在日常生活中发现天然气灶的火焰是黄色或橙色，锅底出现黑色的炭黑，说明天然气未能充分燃烧，此时需要将灶具的进风口调 (选填“大”或“小”)。为防止天然气泄漏，可在家中安装报管器，报警器应安装在灶具的 (选填“上方”或“下方”)，因为 。 1.下列关于燃料及其综合利用的说法正确的是（ ） A.煤和石油都是可再生资源 B.煤和石油是重要的化工产品 C.煤在空气中加强热制得焦炭、煤焦油等产品 D.石油炼制可得汽油、航空煤油等 2.下图中为我国不同年份的能源结构图，下列说法不正确的是（ ） A.我国能源结构中清洁能源占比呈增加趋势 B.加大水电、风电的开发利用有利于减少环境污染 C.天然气是比煤炭和石油更清洁的燃料 D.液氢用作火箭燃料是因为氢气易于贮存和加注 3.汽车开动和人的生命活动都需要能量，能量是各种运动的量度。使汽车开动和给人的生命活动提供能量的两个过程如下图所示，下列分析错误的是（ ） A. 都通过剧烈的氧化反应释放能量 B. 都将化学能转化为其他形式的能 C. 都参与自然界的碳循环和氧循环 D. 都遵循能量的转化和守恒定律 4.近年来，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，过程如图所示，下列说法错误的是（ ） A.该过程中能量转化的形式至少有四种 B.反应Ⅰ中每生成64g的SO2，同时生成32g O2 C.反应Ⅱ的化学方程式为3SO2+2H2O2H2SO4+S↓ D.该过程可实现H2SO4、SO2等物质的循环使用 5.我国化学家研究出一种新型催化剂，在太阳光照射下实现了水的高效分解，该反应过程的微观示意图如下，下列说法不正确的是（ ） A．表示的物质是由氢元素和氧元素组成 B．反应Ⅰ的化学反应方程式为2H2OH2O2+ H2↑ C．反应Ⅱ中反应前后原子的种类和数目均改变 D．该成果对氢能源的推广应用有重要的实践意义 6.天然气、液化石油气燃烧的反应是CH4+2O2CO2+2H2O；C3H8+5O23CO2+4H2O。现有一套用天然气为燃料的灶具，要改用液化石油气作燃料，应采取的措施是（ ） A.减小空气的进入量，增大液化气的进入量 B.增大两者的进入量 C.增大空气的进入量或减小液化气的进入量 D.减少两者的进入量 7.“加氢几分钟，畅行数百里”，这是2021上海车展上为氢能源汽车打出的标语。氢能源汽车使用的是氢燃料电池（如图所示）。电池工作时在催化剂的作用下，氢原子失去电子形成氢离子，穿过电极A通过电解液移动到电极B与氧离子结合形成水分子；而电子则从电极A经外部电路通过电动机到达电极B，形成电流。 （1）氢燃料电池工作时是将化学能直接转化为______能。 （2）氢气是氢燃料电池的原料，可以在用电低谷时，利用电网多余电能电解水来制取。已知1.2kg氢气大约可供某款氢能源汽车行驶100km，请根据化学方程式计算，制取1.2kg氢气至少需要电解多少质量的水______。 （3）氢燃料电池工作时，通过电动机的电流方向是：______。 （4）世界能源组织提出：在制氢过程中基本上没有碳排放而得倒的氢气称为绿氢。下列方式可制得绿氢的是______。 A．水力发电制氢 B．太阳能发电制氢 C．火力发电制氢 D．核能发电制氢 8.我国力争在2060年前实现“碳中和”，体现了中国对解决气候问题的大国担当。碳中和，即通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的CO2排放，实现CO2“零排放”。 (1)“碳”的排放。 ①化石燃料的燃烧是CO2排放的主要因素。化石燃料主要包括煤、 和天然气。天然气在空气中燃烧时 (填“吸收”或“放出”)热量。 ②下列对节能减排的建议可行的是 (填字母)。 A．停止使用化石燃料        B．推广使用光伏发电        C．鼓励民众公交出行        D．生活垃圾集中焚烧 (2)“碳”的吸收。自然界有多种途径吸收CO2。 ①绿色植物通过 吸收CO2。 ②风化的岩石如CaCO3粉末可吸收空气中的CO2和H2O转化为Ca(HCO3)2，反应的化学方程式为 。 (3)“碳”的再利用。将CO2作为资源是实现碳中和的有效方法CO2与H2在一定条件下转化为CH4(反应过程如图所示，虚线处部分中间产物略去)，可实现CO2的再利用。该反应中，除CH4外另一种生成物为 (写化学式)，MgO的作用是 。 9.如图1是实验室制取气体的部分装置，请回答下列问题： （1）写出仪器a的名称 。 （2）氢气是最理想的燃料。通常状况下，氢气密度比空气小，难溶于水。欣悦同学用锌粒与盐酸反应制取氢气，选择的装置组合是 （填字母），该发生装置的优点是 ，若用F装置排空气法收集氢气，气体应从 端进入（填b或c）。 【提出问题】①导出的气体除H2外，还有哪些气体？ ②氢气具有可燃性外，还具有什么化学性质？ 【设计实验方案】欣悦同学按如图2装置进行实验（假设每个装置中气体都完全反应或吸收）。 【实验现象和结论】 实验现象 实验结论 甲装置中的白色固体变成蓝色 气体中有H2O 乙装置中产生 气体中有HCl 丁装置中玻璃管内红色粉末变成黑色、戊装置中白色固体变成蓝色 H2能与Fe2O3反应 丁装置中玻璃管内反应的化学方程式 为 【交流总结】 ①根据丁装置中实验现象，说明氢气具有 性。 ②丁装置加热前通入H2的目的是 　 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第七单元 能源的合理利用与开发 课题2 化石能源的合理利用 1.化石能源 目前人类利用的能量大多来自化石能源，如煤、 石油 、 天然气 ，均属于 不可再生 资源。 2. 煤和石油 煤 石油 物理性质 黑色固体，有光泽 粘稠的液体、难溶于水密度比水小 组成元素 主要含碳元素，还含有氢、氧、氮、硫等元素 主要含碳、氢两种元素 物质类别 二者都属于混合物 综合利用 ①煤的干馏，属于 化学 变化。 ②煤与其他物质反应 石油的分馏，属于 物理 变化。 用途 “工业的粮食”、重要的能源，化工原料 “工业的血液”、重要的能源，化工原料 3.天然气 （1）天然气的形成与组成 天然气的形成与石油相同，有石油的地方一般都含有天然气存在，天然气主要含有由碳、氢元素组成的气态碳氢化合物，其中最主要的成分是 甲烷 。天然气属于 混合物 。 （2）甲烷燃烧 实验步骤：①如图点燃从导管放出的甲烷，在火焰上方罩一个干燥的烧杯。过一会儿，观察烧杯壁上的现象。 ②迅速把烧杯倒过来，向烧杯中加入少量澄清石灰水，振荡，观察现象。 实验现象：甲烷燃烧，发出 蓝色 火焰，放出热量，烧杯内壁有 水珠 产生；澄清石灰水 变浑浊 。 反应方程式： CH4+2O2CO2+2H2O ； CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。 （3） 甲烷的性质与用途 物理性质：无色无臭的气体，密度比空气 小 ， 难溶 于水。 化学性质：可燃性 用途：作燃料、化工原料等 存在：煤矿的矿井里，池沼底部，地下天然气，海底可燃冰 （4）沼气 池沼中产生的沼气的主要成分是 甲烷 。把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，就会产生沼气，可用作燃料，属于 可再生 资源。 提分要点： ①天然气是一种比较清洁的能源，使用天然气时，注意通风。 ②矿井里逸出的瓦斯气体主要成分是甲烷。 ③甲烷是一种温室气体 4.可燃冰（外观像冰的混合物，属于未来新能源） （1）主要成分是甲烷水合物 （2）形成：甲烷与水在高压和低温条件下形成的 （3）优点：热值高，储量巨大 （4）开发和利用不当，有可能引发地质灾害和温室效应加剧等问题 例题1.下列关于化石燃料的说法，不恰当的是（　　） A．化石燃料是古代生物的遗骸经地层深处高温、高压复杂变化而形成的 B．化石燃料主要成分都含有碳、氢两种元素 C．化石燃料燃烧时，会产生CO2、H2O等物质 D．化石燃料燃烧为人类提供能量，也会对环境造成污染 【答案】B 【解析】A．化石燃料是古代生物的遗骸经地层深处高温、高压复杂变化而形成的，故正确； B．煤炭、石油和天然气等化石燃料的主要成分都是碳、氢化合物，故错误； C．化石燃料的主要成分是碳、氢化合物，所以化石燃料燃烧时，会产生CO2、H2O等物质，故正确； D．化石燃料燃烧为人类提供能量，也会产生一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等对环境造成污染，故正确。 故选B 例题2.化石能源正逐渐被环境友好的新能源替代。下列能源不属于化石能源的是（ ） A．煤 B．氢气 C．石油 D．天然气 【答案】B 【解析】A、煤是由古代植物遗骸在高压、高温下形成的固体化石燃料，属于典型的化石能源，不符合题意； B、氢气是一种清洁能源，可通过电解水或化学反应（如分解水）生产，它不是由古代生物遗骸形成的，也不属于地质作用产物。氢气是新能源的代表，环境友好，符合题意；C、石油是由古代海洋生物遗骸（如藻类、浮游生物）沉积后形成的液体化石燃料，属于化石能源，不符合题意；D、天然气主要成分是甲烷，是由古代生物遗骸在厌氧条件下分解形成的化石燃料，属于化石能源，不符合题意。故选B 例题3.《天工开物》中记载了一种古代煤井用竹管抽引的人工通风方法∶“初见煤端时，毒气灼人。有将巨竹凿去中节，尖锐其末，插入炭中，其毒烟从竹中透上。”下列说法正确的是（ ） A．“毒烟”的密度比空气的小 B．煤属于可再生能源 C．“插入炭中”的“炭”指的是木炭 D．进入煤矿前应先做灯火试验 【答案】A 【解析】A、将巨竹凿去中节，尖锐其末。插入炭中，其毒烟从竹中透上，说明“毒烟”的密度比空气的小，符合题意；B、煤属于化石燃料，短期内不能再生，属于不可再生能源，不符合题意；C、“插入炭中”的“炭”指的煤，不是木炭，不符合题意；D、煤矿中的“毒气”主要成分是CH4，甲烷具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，故进入煤矿前，不能做灯火试验，防止发生爆炸，不符合题意。故选A 例题4.科普阅读，回答下列问题。 煤是自然界提供给人类的一种重要能源。为了提高能源利用效率，在城市里常将煤加工成“煤气”，其实煤气不是“煤的气体”，而是煤在隔绝空气加强热的条件下分解得到的一种混合气体，其主要成分是一氧化碳。 煤气是一种热值很高的燃料，使用煤气要特别小心，千万不能让它泄漏，否则会使人在不知不觉中中毒死亡；而且一旦遇明火或电火花，还极易引起爆炸。有人说“可以放一盆水吸收泄漏的煤气”，这是非常荒唐的说法，因为煤气既不能溶于水，常温下又不能与水反应。 (1)煤变成煤气属于 变化。煤气可用作 。 (2)在上述有关煤气的叙述中，可以推断出煤气的物理性质有： (写出一种即)。 (3)煤气中含有甲烷，请写出甲烷燃烧的化学方程式为 。 (4)在厨房中，发现煤气泄漏时，应采取的有效措施是_____(填字母，可多选)。 A．关闭阀门 B．开窗通风 C．打开排风扇 D．多放几盆水 【答案】(1) 化学 燃料（合理即可）(2)无色、无味、不能溶于水(3)(4)AB 【解析】（1）煤变成煤气，是煤在隔绝空气加强热的条件下分解得到的一种混合气体，其主要成分是一氧化碳，有新物质生成，属于化学变化；煤气主要成分是一氧化碳，具有可燃性，可作燃料； （2）由题干信息可知，使用煤气要特别小心，千万不能让它泄漏，否则会使人在不知不觉中中毒死亡；说明煤气是无色无味的气体；颜色、气味、溶解性均不需要通过化学变化就能表现出来，故煤气的物理性质有：无色、无味、不能溶于水； （3）甲烷燃烧生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：； （4）煤气具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火（或电火花）容易发生爆炸，故在厨房中，发现煤气泄漏时，应关闭阀门，开窗通风，不能打开排气扇，防止发生爆炸，煤气不能溶于水，多放几盆水不能吸收煤气。 故选AB 1.化石能源燃烧引起的空气污染和气候问题 2.降低化石能源的利用对环境的影响 （1）大力推广使用脱硫煤，改进生产中使用的脱硫设备；用天然气代替煤 （2）改进汽车发动机的燃烧方式，使用催化净化设备，加大尾气检测力度；推广使用电动汽车 例题5.能源、环境、安全已成为人们日益关注的问题。 (1)石油是三大化石燃料之一，石油属于 (填“纯净物”或“混合物”)。 (2)煤燃烧时排放的 、二氧化氮等污染物。这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨。 (3)液化石油气可以作燃料，液化石油气的主要成分为丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等，  写出丙烷(化学式为C3H8)在空气中充分燃烧的化学方程式： 。 (4)84 消毒液的有效成分为次氯酸钠(NaClO)，其中氯元素的化合价为 。 (5)75%的医用消毒酒精也可有效杀灭病毒，但家用不宜大面积喷洒，如发现酒精失火，用沙土盖灭，灭火的原理是 。 (6)84 消毒液不能与洁厕灵(主要成分是盐酸)混合使用，两者混合在一起能产生一种有刺激性的有毒的气体，此气体可能是___________(填字母)。 A．Cl2 B．H2 C．NH3 D．CH4 【答案】(1)混合物(2)二氧化硫/SO2(3)(4)+1(5)隔绝氧气（或空气）(6)A 【解析】（1）石油中含有多种物质，属于混合物； （2）煤炭的主要成分是碳，还含有少量的硫、氮、氧等其他元素，所以煤燃烧时排放二氧化硫、二氧化氮等污染物。这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨； （3）在点燃的条件下，丙烷与氧气反应生成二氧化碳和水，方程式为： （4）次氯酸钠中的钠元素的化合价为+1，氧元素的化合价为-2，根据化合物中各元素化合价的代数和为0可知，氯元素的化合价为+1价； （5）酒精易燃烧，不能大面积喷洒，用沙土盖灭，灭火的原理是隔绝空气或氧气； （6）根据质量守恒定律可知：化学反应前后元素的种类不变，反应物中含Na、Cl、H、O，生成物中也应含Na、Cl、H、O。Cl2由氯元素组成，且有刺激性气味，符合题意；H2无刺激性气味，不符合题意；NH3、CH4元素组成不符合题意；故选A 1.氢能源 （1）氢气的性质 ①物理性质：无色、无臭，是密度 最小 的气体， 难溶于水。 ②化学性质： 可燃性： 2H2+O22H2O 还原性：H2+CuOCu+H2O。 （2）氢能源的优点 ①原料 来源广泛 ；②热值 高 ；③本身 无毒 ，燃烧产物是 水 ，环保 （3）氢气的用途 清洁的高能燃料，用于航天、交通等领域 （4） 氢气的实验室制法 反应试剂 金属锌和稀硫酸 反应原理 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 制取装置 工业上一般通过电解水或以化石能源为原料制取氢气 （5）氢能源未被广泛使用的原因是 制取和贮存成本高，易燃易爆 。 2.其他新能源 人们正在开发和利用许多其他能源，如太阳能、风能、地热能、潮汐能核能和生物质能等，促进能源消费结构不断优化，向清洁低碳方向转变 例题6.科学家提出了理想的获得氢能源的循环体系（如图），根据该循环体系说法错误的是（　　） A．该循环是一种环保绿色，反应中没有污染物生成体系 B．该循环体系通过化学反应可实现太阳能转化为电能 C．在此循环中只有化合反应发生，因此是环保的 D．在此循环中氢气与氧气是中间产物 【答案】C 【解析】A、该循环体系中氢气和氧气生成水，水分解生成氢气和氧气，反应中没有污染物生成，选项正确：B、该循环体系中，太阳能变成化学能，化学能又变成电能，选项正确；C、该循环体系中氢气和氧气生成水是化合反应，水分解生成氢气和氧气，是分解反应，选项错误：D、该循环体系中氢气和氧气生成水，水分解生成氢气和氧气，氢气与氧气是中间产物，选项正确，故选C 例题7.实验用如图所示的方法制取氢气并测量生成氢气的体积。下列有关说法正确的是（ ） A．仪器a的名称为长颈漏斗 B．烧瓶中的物质一定是锌与稀硫酸 C．该收集方法为向下排空气法 D．该装置还可用于制取氧气 【答案】D 【解析】A、仪器a的名称是分液漏斗，故选项说法错误；B、烧瓶中的物质不一定是锌与稀硫酸，也可能是稀盐酸，故选项说法错误；C、该收集方法为排水法，故选项说法错误；D、图中发生装置为固液常温型，收集方法为排水法，用过氧化氢溶液制取氧气属于固液常温型，氧气进而用排水法收集，该装置还可用于制取氧气，故选项说法正确。故选D 例题8.氢气作为新能源有很多优点，制取与储存氢气是氢能源利用领域的研究热点。 I．制氢：铁酸锌（ZnFe2O4）可用于循环分解水制气，其反应可表示为： 6ZnFe2O4 6ZnO+4Fe3O4+O2↑； 3ZnO+2Fe3O4+H2O3ZnFe2O4+H2↑ （1）ZnFe2O4中Fe的化合价为　 　。 （2）该循环制氢中不断消耗的物质是　 　（填化学式），得到H2和O2的质量比为　 　（最简整数比）。Ⅱ．贮氢：合金Mg2Cu是一种潜在的贮氢材料，高温时在氩气保护下，由一定质量比的Mg、Cu单质熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢生成氢化物和另一种合金，其化学方程式为：2Mg2Cu+3H23MgH2+MgCu2 （3）熔炼制备Mg2Cu合金时，通入氩气的目的是　 　。 （4）氢化物MgH2与水反应生成一种碱，并释放出H2，其化学反应方程式为　 　。（5）24gMg2Cu完全吸氢后所得混合物与过量盐酸反应，放出H2的质量为　 　g。 【答案】：+3。H2O；1：8；防止金属被氧化。MgH2+2H2O＝Mg（OH）2↓+2H2↑；1.4 【解析】（1）ZnFe2O4中锌的化合价为+2价，氧元素的化合价为﹣2，设Fe的化合价为x，则有（+2）+2x+（﹣2）×4＝0，x＝+3，故填：+3。 （2）该循环制氢中不断消耗的物质是水，其化学式为H2O，由题干信息6ZnFe2O4 6ZnO+4Fe3O4+O2↑； 3ZnO+2Fe3O4+H2O3ZnFe2O4+H2↑可知，得到H2和O2的质量比为4：32＝1：8．故填：H2O；1：8； （3）熔炼制备Mg2Cu合金时，通入氩气可以起到保护作用，防止金属被氧化，故填：防止金属被氧化。 （4）氢化物MgH2与水反应生成氢氧化镁，并释放出H2． 其化学反应方程式为 MgH2+2H2O＝Mg（OH）2↓+2H2↑．故填：MgH2+2H2O＝Mg（OH）2↓+2H2↑； （5）24g Mg2Cu完全吸氢后所得混合物与过量盐酸反应，其中的氢化镁与水反应生成氢氧化镁和氢气，MgCu2中只有镁与盐酸反应产生氢气，设生成MgH2的质量为x，生成MgCu2的质量为y，则： 2Mg2Cu+3H23MgH2+MgCu2 224 78 152 22.4g x y 224：78＝22.4g：x，x＝7.8g 224：152＝22.4g：y，y＝15.2g 设与水反应生成氢气的质量为z。 MgH2+2H2O＝Mg（OH）2↓+2H2↑ 26 4 7.8g z 26：4＝7.8g：z， z＝1.2g 15.2gMgCu2含有镁的质量为：15.2g100%＝2.4g 设2.4g镁与盐酸反应生成氢气的质量为m Mg+2HCl═MgCl2+H2↑ 24 2 2.4g m 24：2＝2.4g：m，m＝0.2g 故生成氢气的质量为：1.2g+0.2g＝1.4g 故填：1.4 例题9.能源既是国家经济发展的命脉，也是国家发展战略的重要支柱。 （一）人类目前所消耗的能量主要来自化石燃料。随着人类的不断开采，化石能源的枯竭是不可避免的。 (1)将石油加热炼制，是利用石油中各成分的 不同，将它们分离得到汽油、煤油、柴油等产品。 (2)天然气用途广泛，可作燃料直接使用。天然气在不同设备中燃烧产生的污染物的含量也不尽相同，几种常见设备中天然气燃烧时产生的污染物如图1，电厂、工业锅炉和民用采暖设备中天然气燃烧效率最低的是_______（填字母）。 A．电厂 B．工业锅炉 C．民用采暖设备 （二）氢气被看作是理想的“绿色能源”。近年来，我国加快布局加氢站网络，建成加氢站数量居世界第一。 (3)开发利用氢能的意义有 （写一点）。 (4)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一，主要流程如图2： ①甲烷和水蒸气反应的化学方程式是 。 ②的作用是 。 ③H2体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如图3所示。从t1时开始，H2体积分数显著降低，单位时间CaO消耗率 （填“升高”“降低”或“不变”）。此时CaO消耗率约为35%，但已几乎失效，请结合吸收原理分析其失效的原因 ④制得的氢气中可能混有，氢气在加氢站会经过冷却处理，如利用液氮的低温将液化分离，该方法说明氢气沸点比的沸点 。 (5)可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如图4。通过控制开关连接或，可交替得到和。 ①制时，连接 （填“”或“”）；改变开关连接方式，可得。 ②利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢的总反应化学方程式为 。 【答案】(1)沸点 (2)C (3)比较环保，节约化石能源 (4) 将二氧化碳除去 降低 氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙，反应生成的碳酸钙覆盖在氧化钙表面，减少了氧化钙与二氧化碳的接触面积，导致吸收率降低，甚至失效 低 (5) K1 【解析】（1）将石油加热炼制，是利用石油中各成分的沸点不同，将它分离得到汽油、煤油、柴油等产品； （2）由图可知，民用采暖设备中，天然气燃烧产生的一氧化碳和碳氢化合物含量较高，说明天然气不完全燃烧，故天然气燃烧效率最低的是民用采暖设备。故选C； （3）氢气燃烧产物只有水，无污染，且开发利用氢能，可以减少化石燃料的使用，故开发利用氢能的意义是：比较环保，节约化石能源； （4）①甲烷和水蒸气在催化剂和650℃条件下反应生成二氧化碳和氢气，该反应的化学方程式为：； ②由图可知，CaO的作用是将二氧化碳除去； ③由图3可知，从t1时开始，CaO消耗率变得平缓，说明单位时间CaO消耗率降低； 根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，则CaO与二氧化碳反应生成碳酸钙，反应生成的碳酸钙覆盖在氧化钙表面，减少了氧化钙与二氧化碳的接触面积，导致吸收率降低，甚至失效； ④制得的氢气中可能混有CO，氢气在加氢站会经过冷却处理，如利用液氮的低温将CO液化分离，而氢气还是气体，该方法说明氢气沸点比 CO的沸点低； （5）①在电解水实验中，“正氧负氢”，故制取氢气时，连接K1； ②利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢的总反应为水通电分解生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为： 1. 煤的干馏和石油的分馏都是化学变化。（ × ） 2. 天然气是清洁能源，燃烧不会产生任何污染。（ × ） 3. 煤、石油、天然气、沼气和乙醇均属于不可再生资源（ × ） 1.下列关于化石能源的叙述中，不正确的是（ ） A.煤可用于发电 B.石油炼制可得到多种产品 C.天然气的化学式是CH4 D.化石能源可通过燃烧转化为热能 【答案】C 【解析】煤燃烧可用于发电，正确；B.石油炼制可得到柴油、汽油等产品，正确；C.天然气属于混合物，主要成分是甲烷，甲烷的化学式是CH4，错误；D.化石能源通过燃烧放出热量，转化成热能，正确。故选C 2.煤燃烧时会闻到刺激性气味，这是因为煤成分中有下列元素中的( ) A.碳 B氢 C硅 D.硫 【答案】D 【解析】煤主要含碳元素，还含有氢、氧、氮、硫等元素，燃烧会闻到刺激性气味是因为含有硫元素。故选D 3.2022年北京冬奧会火炬——“飞扬”，传递的圣火用最清洁的能源作燃料，该燃料是（ ） A. 汽油 B.氢气 C.天然气 D.一氧化碳 【答案】B 【解析】氢能是最清洁的能源，故选B 4.人们在工作、生活中为了防止事故，常采用一些安全措施，下列措施安全的是( ) A.到小煤窑里挖煤用火把照明 B.点燃木条检査液化石油气是否泄漏 C.掏空沼气池前应做灯火实验 D.发生煤气泄漏，立即关闭阀门，开门窗通风 【答案】D 【解析】A.煤窑里含有瓦斯气体，不能用明火照明，会发生爆炸，故错误；B.液化石油气易燃，不能用明火，过错误；C.沼气主要含甲烷等可燃气体，不能明火，过错误；D.发生煤气泄漏，立即关闭阀门，开门窗通风，正确。故选D 5.下列说法不正确的是（ ） A.化学反应一定伴随能量的变化 B.加工石油和煤可以得到医药和化肥 C.甲烷属于温室气体 D.可燃冰属于可再生能源 【答案】D 【解析】A.化学反应会伴随能量的变化，有吸热或放热，故正确；B.加工石油和煤可以得到化肥和医药等产品，正确；C.甲烷属于温室气体，故正确；D.可燃冰是不可再生能源，故错误。故选D 6.燃烧前常将汽油(含C8H18等)喷成雾状，可以( ) A.减少O2的消耗量 B.增大汽油与空气的接触面 C.减少CO2生成 D.使C8H18等分子变得更小 【答案】B 【解析】燃烧前常将汽油(含C8H18等)喷成雾状，可以增大汽油与空气的接触面。故选B 7.石油古称“水”，《汉书》中“高奴县洧水可燃”、《梦溪笔谈》中“予知其烟可用，试扫其烟为墨，黑光如漆”，下列关于“洧水”的说法错误的是（ ） A．具有可燃性 B．是一种黏稠状液体 C．是可再生能源 D．“其烟”的主要成分为炭黑 【答案】C 【解析】A、石油能燃烧，具有可燃性，不符合题意；B、石油是一种黏稠的液体，不符合题意； C、石油属于化石燃料，是不可再生能源，符合题意；D、“烟”是石油不完全燃烧生成的炭黑，不符合题意。故选C 8.我们生活燃料的发展历程如图所示（括号内表示燃料主要成分），下列有关说法不正确的是（ ） A．上图燃料主要成分完全燃烧都有水蒸气产生 B．煤、石油、天然气都属于化石燃料，是不可再生的资源 C．煤球做成蜂窝煤可以增大煤与空气的接触面，使煤燃烧更充分 D．管道煤气有毒，在厨房放一盆水，不能防止煤气中毒 【答案】A 【解析】A、根据图示，蜂窝煤的主要成分是碳，完全燃烧后只产生二氧化碳，其他三种燃料中都含有氢元素，燃烧后会产生水。说法错误； B、煤、石油、天然气的形成都经历了漫长复杂的过程，都属于化石燃料，不能再生。正确； C、将煤做成蜂窝煤的目的是为了增大煤与空气的接触面，使煤燃烧更充分，减少有害物质的产生。正确； D、煤气的主要成分是CO，一氧化碳不溶于水，在厨房放一盆水，不能防止煤气中毒。正确；故选A 9.如图是某空间站能量转化系统部分示意图，其中燃料电池中的反应是2H2+O2═2H2O．下列有关说法不正确的是（　　） A．含氢的物质在此过程中没有发生化学变化 B．燃料电池系统将化学能转化为电能 C．水的分解反应需要吸收能量；氢气使用前要检验其纯度 D．该能量转化系统中的水可以循环使用 【答案】A 【解析】A、此转化过程中含氢的物质是水和氢气，水发生了分解的化学变化，氢气和氧气反应生成了水也是化学变化，故可知含H的物质在此过程中发生化学变化；B、由图示的过程可知水电解系统实现由电能到化学能的转化，燃料电池系统实现由化学能到电能的转化；故正确；C、由图示可知水的分解系统需要光电转换器提供的能量，所以水的分解反应需要吸收能量；所有易燃的气体，使用此气体前一定检验纯度；故正确；D、由转化图可知，该系统中水既可分解也可生成，是可以循环使用的；故正确。故选A 10.2020年10月，我国建成全球首套千吨级液态太阳燃料合成示范装置，其原理是：①利用太阳能光伏发电，②电解水获得H2，③H2与CO2反应合成绿色液态燃料CH3OH。下列有关说法错误的是（　　） A． 太阳能是不可再生能源 B． H2是理想的清洁、高能燃料 C． 电解水反应属于分解反应 D．该装置能捕获并资源化利用CO2 【答案】A 【解析】A、太阳能是可再生能源，A错误。 B、H2燃烧生成水热值高、无污染，是理想的清洁、高能燃料，B正确。 C、电解水生成氢气和氧气，一变多属于分解反应，C正确。 D、该装置能捕获并资源化利用CO2，生成CH3OH，D正确。故选A 11.新能源汽车的研发和使用是时代发展的需要。 （1）下列能源不属于新能源的是 (填序号)。 A.氢能 B.核能 C.石油 D.风能 E.可燃冰 （2）比亚迪推出了磷酸铁锂电池，即比亚迪“刀片电池”。标出磷酸铁锂(LiFePO4)中铁元素的化合价： 。下图B~D表示的粒子与锂原子的化学性质最为相似的是 。 【答案】（1）CE（2）+2 B 【解析】（1）石油是化石能源，可燃冰有望成为未来新能源 （2） 磷酸铁锂(LiFePO4)中，已知磷酸铁锂中磷元素为+5价，锂元素为+1价，氧元素为-2价，设磷元素的化合价为x，依据化合物中各元素的化合价的代数和为零，则则磷酸铁锂中铁元素的化合价为+2。 （3） 锂原子最外层电子数为1，与其化学性质最相似的是B 12.在日常生活中发现天然气灶的火焰是黄色或橙色，锅底出现黑色的炭黑，说明天然气未能充分燃烧，此时需要将灶具的进风口调 (选填“大”或“小”)。为防止天然气泄漏，可在家中安装报管器，报警器应安装在灶具的 (选填“上方”或“下方”)，因为 。 【答案】大 上方 【解析】日常生活中，当家里燃气灶的火焰黄色或橙色，锅底出现黑色，说明燃气由于氧气不足，不能完全燃烧，此时可以“调大”灶具的进使燃烧更充分，报警器应该安装在靠近天花板的位置，其理由是甲烷的密度比空气小，甲烷向天花板方向集中，便于报警器检测到。 1.下列关于燃料及其综合利用的说法正确的是（ ） A.煤和石油都是可再生资源 B.煤和石油是重要的化工产品 C.煤在空气中加强热制得焦炭、煤焦油等产品 D.石油炼制可得汽油、航空煤油等 【答案】D 【解析】A.煤和石油都属于不可再生资源；B.煤和石油不属于化工产品，他们是天然形成的混合物；C.煤隔绝空气加强热可得到焦炭、煤焦油等产品；D.石油炼制可得汽油、航空煤油等。故选D 2.下图中为我国不同年份的能源结构图，下列说法不正确的是（ ） A.我国能源结构中清洁能源占比呈增加趋势 B.加大水电、风电的开发利用有利于减少环境污染 C.天然气是比煤炭和石油更清洁的燃料 D.液氢用作火箭燃料是因为氢气易于贮存和加注 【答案】D 【解析】A.由图可知，我国能源结构中清洁能源占比呈增加趋势，不符合题意；B.加大水电、风电的开发利用，可以减少化石燃料的使用，减少污染物的排放，保护环境，不符合题意；C.天然气的主要成分是甲烷，甲烷燃烧生成二氧化碳和水，煤燃烧会产生二氧化硫等污染物，石油燃烧会产生氨氧化物等污染物，故天然气是比煤炭和石油更清洁的燃料，不符合题意；D、液氢用作火箭燃料是因为氢气燃烧值大，氢气不易贮存和加注，符合题意。故选D 3.汽车开动和人的生命活动都需要能量，能量是各种运动的量度。使汽车开动和给人的生命活动提供能量的两个过程如下图所示，下列分析错误的是（ ） A. 都通过剧烈的氧化反应释放能量 B. 都将化学能转化为其他形式的能 C. 都参与自然界的碳循环和氧循环 D. 都遵循能量的转化和守恒定律 【答案】A 【解析】A.汽油燃烧生成二氧化碳和水，是燃烧，属于剧烈的氧化反应，人的呼吸作用是缓慢氧化，符合题意；B.燃烧和呼吸作用都可将化学能转化为热能等其他形式的能，不符合题意；C.含碳燃烧可将氧气转化为二氧化碳，因此这两个过程都参与自然界的碳循环和氧循环，不符合题意；D、这两个反应均有新物质生成，均属于化学变化，化学变化都遵循能量的转化和守恒定律，不符合题意。故选A。 4.近年来，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，过程如图所示，下列说法错误的是（ ） A.该过程中能量转化的形式至少有四种 B.反应Ⅰ中每生成64g的SO2，同时生成32g O2 C.反应Ⅱ的化学方程式为3SO2+2H2O2H2SO4+S↓ D.该过程可实现H2SO4、SO2等物质的循环使用 【答案】B 【解析】A.由流程可知，图中涉及到太阳能转化为热能，热能转化为化学能，化学能转化为热能，热能转化为电能，故正确；B.反应Ⅰ是硫酸分解生成氧气、二氧化硫和水，方程式为2H2SO4=2SO2↑+2H2O+O2↑，氧气和二氧化硫的质量比是4：1，故每生成64g的SO2，同时生成16g O2，故错误；C.反应Ⅱ的方程式3SO2+2H2O2H2SO4+S↓，正确；D.由图可知，反应过程中既有SO2、H2SO4的消耗，又有这些物质的生成，可实现循环，故正确。故选B 5.我国化学家研究出一种新型催化剂，在太阳光照射下实现了水的高效分解，该反应过程的微观示意图如下，下列说法不正确的是（ ） A．表示的物质是由氢元素和氧元素组成 B．反应Ⅰ的化学反应方程式为2H2OH2O2+ H2↑ C．反应Ⅱ中反应前后原子的种类和数目均改变 D．该成果对氢能源的推广应用有重要的实践意义 【答案】B 【解析】A．由分子结构模型可知，表示的物质是水，水是由两种元素组成的，且其中一种元素是氧元素，属于氧化物，故A正确； B．由微观反应示意图可知，反应I的化学方程式为2H2OH2O2+ H2↑，故B错误； C．由质量守恒定律可知，反应II中，反应前后原子的种类和数目均不变，故C正确； D．该反应在催化剂的作用下可由水制备出氢气，对氢能源的推广应用有重要的实践意义，故选D 6.天然气、液化石油气燃烧的反应是CH4+2O2CO2+2H2O；C3H8+5O23CO2+4H2O。现有一套用天然气为燃料的灶具，要改用液化石油气作燃料，应采取的措施是（ ） A.减小空气的进入量，增大液化气的进入量 B.增大两者的进入量 C.增大空气的进入量或减小液化气的进入量 D.减少两者的进入量 【答案】C 【解析】气体体积相同所含分子数相同；根据反应的化学方程式，相同分子即同体积的天然气、液化石油气完全燃烧，相同情况下，液化石油气需要更多的氧气;为确保液化石油气完全燃烧所需要的氧气量充分，需要把以天然气为燃料的灶具的燃料进气量减少或增大空气进入量。故选C 7.“加氢几分钟，畅行数百里”，这是2021上海车展上为氢能源汽车打出的标语。氢能源汽车使用的是氢燃料电池（如图所示）。电池工作时在催化剂的作用下，氢原子失去电子形成氢离子，穿过电极A通过电解液移动到电极B与氧离子结合形成水分子；而电子则从电极A经外部电路通过电动机到达电极B，形成电流。 （1）氢燃料电池工作时是将化学能直接转化为______能。 （2）氢气是氢燃料电池的原料，可以在用电低谷时，利用电网多余电能电解水来制取。已知1.2kg氢气大约可供某款氢能源汽车行驶100km，请根据化学方程式计算，制取1.2kg氢气至少需要电解多少质量的水______。 （3）氢燃料电池工作时，通过电动机的电流方向是：______。 （4）世界能源组织提出：在制氢过程中基本上没有碳排放而得倒的氢气称为绿氢。下列方式可制得绿氢的是______。 A．水力发电制氢 B．太阳能发电制氢 C．火力发电制氢 D．核能发电制氢 【答案】（1）电 （2）10.8kg （3）B到A （4）ABD 【解析】（1）电池是将化学能转化为电能的装置，故氢燃料电池是将化学能直接转化为电能，故填：电；（2）解：设制取1.2kg氢气需要电解水的质量为x 2H2O2H2↑+O2↑ 36 4 X 1.2kg ＝ x＝10.8kg 答：需要电解水的质量为10.8kg。 （3）由题目信息电子则从电极A经外部电路通过电动机到达电极B，形成电流，而电流的方向与电子的流向相反，故电动机内电流从B极到A极，故填：B到A； （4）在制氢过程中基本上没有碳排放而得倒的氢气称为绿氢，； A、水力发电制氢过程中不排放碳，可制得绿氢； B、太阳能属于清洁能源，太阳能发电制氢过程中不排放碳，可制得绿氢； C、火力发电，燃烧化石燃料，排放二氧化碳，不能制得绿氢； D、核能发电制氢过程中不排放碳，可制得绿氢；故选ABD 8.我国力争在2060年前实现“碳中和”，体现了中国对解决气候问题的大国担当。碳中和，即通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的CO2排放，实现CO2“零排放”。 (1)“碳”的排放。 ①化石燃料的燃烧是CO2排放的主要因素。化石燃料主要包括煤、 和天然气。天然气在空气中燃烧时 (填“吸收”或“放出”)热量。 ②下列对节能减排的建议可行的是 (填字母)。 A．停止使用化石燃料        B．推广使用光伏发电        C．鼓励民众公交出行        D．生活垃圾集中焚烧 (2)“碳”的吸收。自然界有多种途径吸收CO2。 ①绿色植物通过 吸收CO2。 ②风化的岩石如CaCO3粉末可吸收空气中的CO2和H2O转化为Ca(HCO3)2，反应的化学方程式为 。 (3)“碳”的再利用。将CO2作为资源是实现碳中和的有效方法CO2与H2在一定条件下转化为CH4(反应过程如图所示，虚线处部分中间产物略去)，可实现CO2的再利用。该反应中，除CH4外另一种生成物为 (写化学式)，MgO的作用是 。 【答案】(1)石油 放出 BC (2)光合作用 (3)H2O 催化作用 【解析】（1）①化石燃料包括煤、石油、天然气；天然气燃烧放出热量。 ②A、现阶段化石燃料仍是重要的能源，停止使用化石燃料不现实，该选项错误； B、推广光伏发电，可减少化石燃料的使用，有利于节能减排，该选项正确； C、鼓励公交出行，可减少化石燃料的使用，有利于节能减排，该选项正确； D、生活垃圾集中焚烧会增加污染物排放，该选项错误。故选BC。 （2）①绿色植物通过光合作用吸收CO2。 ②CaCO3粉末可吸收空气中的CO2和H2O转化为Ca(HCO3)2，该反应的化学方程式为。 （3）根据反应前后元素守恒，CO2与H2反应生成CH4​和H2​O；MgO在反应前后质量和化学性质不变，起催化作用 9.如图1是实验室制取气体的部分装置，请回答下列问题： （1）写出仪器a的名称 。 （2）氢气是最理想的燃料。通常状况下，氢气密度比空气小，难溶于水。欣悦同学用锌粒与盐酸反应制取氢气，选择的装置组合是 （填字母），该发生装置的优点是 ，若用F装置排空气法收集氢气，气体应从 端进入（填b或c）。 【提出问题】①导出的气体除H2外，还有哪些气体？ ②氢气具有可燃性外，还具有什么化学性质？ 【设计实验方案】欣悦同学按如图2装置进行实验（假设每个装置中气体都完全反应或吸收）。 【实验现象和结论】 实验现象 实验结论 甲装置中的白色固体变成蓝色 气体中有H2O 乙装置中产生 气体中有HCl 丁装置中玻璃管内红色粉末变成黑色、戊装置中白色固体变成蓝色 H2能与Fe2O3反应 丁装置中玻璃管内反应的化学方程式 为 【交流总结】 ①根据丁装置中实验现象，说明氢气具有 性。 ②丁装置加热前通入H2的目的是 　 【答案】（1）集气瓶（2）BC或BD 可以使反应随时发生，随时停止 c【实验现象和结论】白色沉淀 3H2+Fe2O32Fe+3H2O【交流总结】①还原②排净装置内的空气，以防加热时发生爆炸 【解析】（1）仪器a是集气瓶 （2）用锌粒和盐酸反应属于固液常温型，所以选择装置B，该装置可以控制反应的开始和停止；氢气难溶于水且不与水反应，可用排水法收集；氢气密度小于空气且不与空气成分反应，可用向上排空气法收集；用F张志收集氢气时，氢气应短管进入。 【实验现象和结论】若气体中含有HCl，氯化氢溶于水则为盐酸，盐酸能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀和硝酸，也就是乙装置中产生了白色沉淀；故填：白色沉淀； 丁装置中玻璃管内红色粉末变成黑色说明氧化铁转化为了铁；戊装置中白色固体变成蓝色说明生成了水，也就是在加热的条件下，氢气与氧化铁反应生成铁和水；故填：3H2+Fe2O32Fe+3H2O； 【交流总结】①根据丁装置中实验现象可知，氢气能够夺取氧化铁中的氧元素，将其转化为铁，这说明了氢气具有还原性；故填：还原； ②氢气具有可燃性，丁装置加热前通入H2的目的是排净装置内的空气，以防加热时发生爆炸；故填：排净装置内的空气，以防加热时发生爆炸 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $