7.2 化石能源的合理利用（深度学习辅导讲义）【上好课】化学新教材人教版九年级上册

本初中化学讲义聚焦化石能源的合理利用与新能源开发，系统梳理煤、石油、天然气的组成、加工及应用，分析其对环境的影响与减排措施，延伸至氢能源的制备、性质及未来潜力，构建“认识化石能源-解决环境问题-探索新能源”的学习支架。 资料通过表格对比煤与石油的加工差异，设计甲烷燃烧实验与氢气制备探究，结合典例变式题强化科学思维，融入可燃冰开发、家用燃料变迁等实例培养科学态度与责任。课中辅助教师实施探究式教学，课后助力学生通过易错点点拨与分层练习查漏补缺。

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 要点 1 化石能源的利用 1．常见的化石能源有煤、石油、天然气等，它们都是混合物，相对较为清洁的是天然气，化石能源是不可再生能源。 2．煤和石油的比较 煤 石油 组成元素 主要含有碳元素，还含有氢、氮、硫、氧等元素 主要含有碳和氢两种元素 加工方式 煤的干馏：将煤隔绝空气加强热分解（属于化学变化） 石油的分馏：利用石油中各成分的沸点不同进行分离（属于物理变化） 主要加工产品 焦炭、煤焦油、煤气(由一氧化碳、氢气和甲烷等组成的混合气体)等 汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、液化石油气（主要成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等）等 3． 天然气（主要成分是甲烷） （1）甲烷燃烧实验 实验步骤 实验现象 化学方程式 ①点燃甲烷，在火焰的上方罩一个干燥的烧杯 火焰呈蓝色，放热，烧杯内壁有水雾出现 __________________________ ②迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入少量澄清石灰水，振荡 澄清石灰水变浑浊 __________________________ （2）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。 （3）未来新能源可燃冰的开发 海底埋藏着大量可燃烧的“冰”——可燃冰，主要成分是甲烷水合物，具有热值高、储量巨大等优点，有望成为未来新能源。 要点 2 降低化石能源的利用对环境的影响 1．化石能源的利用对环境的影响 （1）形成酸雨：煤燃烧时产生二氧化硫、氮的氧化物等污染物，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。 （2）污染空气：汽车使用的汽油或柴油燃烧时产生的一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物和烟尘等，会随尾气直接排放到空气中，造成污染。 （3）加剧温室效应：大量化石能源燃烧释放的二氧化碳会引起温室效应加剧，导致全球变暖。 2．降低化石能源的利用对环境的影响 （1）提高燃料质量：如我国已大力推广使用脱硫煤，并在很多地区用天然气代替煤。 （2）改进使用技术：如改进生产中使用的脱硫设备；改进汽车发动机的燃烧方式，使用催化净化装置，加大尾气检测力度，推广使用电动汽车。 （3）开发和利用新能源：如太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能和生物质能。 要点 3 氢能源 1.氢能源的优点：热值高，燃烧后的产物是水，无污染（是一种清洁的高能燃料）。 2.氢气燃烧的化学方程式__________________________：。 3.实验室制取氢气（如图）： ①所用试剂：__________________________； ②反应原理：__________________________； ③收集方法：排水法或向下排空气法。 （4）工业制取氢气：工业上一般通过电解水或以化石能源为原料制取氢气。 （5）氢气在生产和生活中还未能广泛应用的原因：大量制取和储运成本较高。 命题点 1 化石能源 典例1（24-25九年级下·重庆·期中）煤、石油、天然气是重要的三大化石燃料，下列关于化石燃料的叙述错误的是 A．石油分馏可得到多种产品 B．石油是一种纯净物 C．煤、石油、天然气是不可再生能源 D．天然气是燃料中最清洁的 变式1（25-26九年级上·四川资阳·期末）利用能源、节约能源、保护环境是我们大家共同关注的社会问题。 (1)煤是北方冬季农村取暖的主要燃料，在氧气充足时燃烧生成CO2，氧气不足时生成 等物质，为了使煤充分燃烧，有效利用能源，减少污染物的排放，把煤粉制成蜂窝煤的目的是 。 (2)三大化石燃料中， 是比较清洁的能源，燃烧时污染物较少； (3)汽油中加入适量乙醇可以减少汽车尾气的污染，乙醇燃烧的化学方程式为 ，燃烧时化学能转化为 能。 变式2（24-25九年级上·吉林长春·期末）燃料的发展促进社会文明进步。《酉阳杂俎》记载：“高奴县石脂水，水腻，浮上如漆，采以燃灯极明”。《梦溪笔谈》记载：“子知其烟可用，试扫其烟为墨，黑光如漆”。 (1)“石脂水”，即石油是一种 （填“可”或“不可”）再生能源，密度比水 。 (2)“扫其烟为墨”，是因为 导致石油不完全燃烧，产生炭黑。 (3)石油开采的过程中常有“伴生气”的存在，“伴生气”主要成分为甲烷，写出甲烷燃烧的化学方程式 。 命题点 2 煤和石油及其综合利用 典例1（24-25八年级下·山东泰安·期末）下列关于沼气、煤、石油的说法正确的是 A．煤在空气中加强热制得焦炭、煤焦油和煤气等产品 B．石油的分馏和煤的气化、液化、焦化都是化学变化 C．沼气的主要成分是甲烷 D．石油是一种由沸点不同的化合物组成的混合物，不加热就可以直接燃烧 变式1（24-25八年级下·山东淄博·期末）下列关于煤、石油和天然气的说法错误的是 A．都属于化石燃料，都是不可再生的能源 B．主要成分都是碳氢化合物，都属于混合物 C．从煤中获得焦炭、煤焦油和焦炉气的过程是物理变化 D．将石油按照沸点的不同进行分馏，得到柴油、煤油等产品 变式2下列关于沼气、煤、石油的说法正确的是 A．石油的分馏和煤的气化都是化学变化 B．煤在空气中加强热可制得焦炭、煤焦油和焦炉气等产品 C．石油是一种由沸点不同的化合物组成的混合物，不加热就可以直接燃烧 D．沼气的主要成分是甲烷，是利用动物粪便、秸秆等发酵而成，因此属于可再生资源 命题点 3 甲烷的燃烧实验 典例1（24-25九年级下·黑龙江绥化·期末）随着经济的发展，能源与环境问题成为人们日益关注的问题。 (1)科学家在深海成功开采出可燃冰(主要成分为CH4·8H2O)，世界能源格局翻开新的篇章。可燃冰属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。 (2)全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。 ① 、天然气、煤均属于化石燃料，若在日常生活中发现家用天然气泄漏，应立即采取的措施是关闭阀门，这种措施利用灭火的原理是 。 ②天然气的主要成分是甲烷，其在空气中完全燃烧的化学方程式为 。 变式1（24-25九年级上·湖南怀化·期末）据报道：我市已于2022年全面引进天然气，届时市民可以使用上清洁能源． (1)目前，人类以化石燃料为主要能源，常见的化石燃料包括煤、 和 。 (2)天然气的主要成分是 其完全燃烧的化学方程式 。 (3)天然气在第一次通过管道输送到用户时，必须在管道内注满氮气，注满氮气的目的是 。 (4)天然气是一种无色无味的气体，但在使用时常在天然气中加入少量有特殊气味的乙硫醇，加入乙硫醇的目的是 。 变式2（24-25九年级上·广东东莞·期末）在实验室里，如表物质的鉴别或除杂方法正确的是 选项 实验目的 所用试剂或方法 A 鉴别水与酒精 观察颜色 B 鉴别和CO 分别通过澄清石灰水 C 鉴别和 点燃，在火焰上罩干冷烧杯 D 除去中的少量的CO 点燃 A．A B．B C．C D．D 命题点 4 沼气与可燃冰 典例1（25-26九年级上·广西南宁·阶段练习）阅读下列短文，回答有关问题。 随着生活水平的提高，生活垃圾也变得越来越多，垃圾分类成为一种新时尚。 现阶段我国生活垃圾的组成情况如图1所示，当前我国垃圾处理方式如图2所示。其中处理餐余垃圾的方法之一是通过厌氧消化制沼气（主要成分是甲烷，化学式），制得的沼气经过提纯处理后，可制成压缩天然气。 (1)由图1可知，生活垃圾中居首位的是 垃圾。 (2)由图2可知，现阶段我国垃圾处理的两种主要方式为 和焚烧。焚烧固体垃圾用来发电实现了化学能向 能的转化。 (3)甲烷在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水，写出该反应的符号表达式 。 (4)就是将天然气多级压缩后，储存至高压容器中作为燃料。从微观角度分析，在压缩过程中发生改变的是 。 变式1（24-25九年级下·安徽合肥·开学考试）可燃冰(主要含有甲烷水合物)是分布于深海沉积物和陆地水久冻土中，由天然气与水在高压低温条件下形成的类似冰状的结晶物质，因其外观似冰且遇火即燃，故又被称作“可燃冰”或者“固体瓦斯”和“气冰”。 当温度升高或压强降低时，可燃冰会立即分解释放出可燃性气体——甲烷。可燃冰燃烧值高、污染小，且储量丰富，因而被各国视为未来化石燃料的替代能源。 依据上文，回答问题： (1)甲烷燃烧的化学方程式为 。 (2)可燃冰被视为“未来能源”的理由是 。(写一点即可)。 (3)为方便贮存和运输，天然气通常被压缩到容积较小的钢瓶中。试从分子的角度分析天然气容易被压缩的原因是 。 (4)下列说法正确的是 (填字母)。 A．当今世界能源储量中，可燃冰居首位 B．可燃冰能燃烧，说明水具有可燃性 C．可燃冰的能量密度约为煤的十倍 D．可燃冰燃烧污染大 变式2（2025·广东深圳·三模）可燃冰——海底的宝藏 “可燃冰”是由水分子和气体分子（主要为甲烷）在高压、低温下组成的笼状结晶化合物，可用CH4·nH2O来表示。可燃冰广泛分布在海底和冻土层。开采可燃冰的方法有：置换法——将工业捕集的CO2通过海洋钻井平台注入深海可燃冰储层，置换CH4的同时将CO2封存于海底。降压法——通过降低可燃冰储层的压力促使可燃冰分解成天然气与水，该反应吸收大量热，若热补给缓慢则会导致产气效率较低。原位补热降压充填法——热补给，并突破了可燃冰分解后储层出现空隙会导致地质结构不稳定的问题，其原理如图所示。 样品 燃烧热值(MJ/m3) 生成CO2体积/m3 燃烧残余物质量/g 可燃冰 55 1 ≈0 煤炭 17-30 1 20 汽油 43-46 2.3 3 依据上文，回答下列问题。 (1)可燃冰的形成有三个基本条件：原材料（天然气和水)、 ，其外观与干冰相似但化学性质不相同的本质原因是 。 (2)可燃冰燃烧的化学方程式：CH4·nH2O+2O2CO2+ H2O。 (3)CO2置换法的优点有 (写一点)。 (4)原位补热降压充填技术中通过反应 (填化学方程式)为可燃冰分解提供热补给，因为该反应会 热量（填“放出”或“吸收”)。 (5)结合题表，分析以下说法正确的是 (填字母)。 a．可燃冰的燃烧热值比传统化石能源高 b．可燃冰燃烧后不生成温室气体且没有残余物质，是理想的清洁能源 c．原位补热降压充填技术有效解决降压法面临的“补热”“保稳”问题 命题点 5 家用燃料的变迁与合理使用 典例1（24-25八年级下·山东东营·期末）生活燃料的变迁经历了“木柴→煤→液化石油气→天然气”等过程。下列说法正确的是 A．能量转化：燃料燃烧时只是将化学能转化为热能 B．科学方法：把煤块制成蜂窝煤，可以增大可燃物与氧气的接触面积，从而提高燃烧效率 C．化学观念：上述燃料均含有碳元素，完全燃烧后均能生成空气污染物二氧化碳 D．科学思维：上述燃料燃烧时均有发光、放热现象，所以有发光、放热现象的一定是燃烧 变式1（24-25九年级上·安徽合肥·期末）从古至今，尤其是近几十年来，家用燃料经历了巨大的变化。学习小组运用调查研究的方法收集资料，开展跨学科实践活动。 任务一：了解家用燃料的变迁 学习小组查得家用燃料的变迁如下图。 (1)柴草是可再生能源，但如果继续使用柴草作燃料，可能会造成的影响是 。(填一条) (2)将煤做成蜂窝煤的目的是 。 任务二：调查我市的家用燃料 我市目前使用的家用燃料以管道天然气为主，少量使用液化石油气。 (3)写出天然气完全燃烧的化学方程式为 。 (4)使用天然气灶时，观察到火焰变黄、锅底变黑，则应该将空气进风口 (填“增大”或“减小”)。 变式2（24-25九年级上·湖北襄阳·期末）某项目小组的同学以“家用燃料”为主题开展了项目化学习的探究之旅。 【项目一】家用燃料的合理使用 (1)同学们经过查阅资料，了解到从前人们把煤制成蜂窝煤后燃烧会更加充分(如图甲)，请你从充分燃烧的角度解释这一现象 。 (2)陆游曾在《斋居纪事》中记载：“书灯勿用铜盏，惟瓷盏最省油。蜀有瓷盏注水于盏唇窍中，可省油之半。”夹瓷盏是省油灯，用棉线作灯芯，上层盏内盛油，下层盏内盛水(如图乙)。下层盏内盛水能省油的原理是 。 【项目二】家用燃料的变迁和未来 同学们查阅资料，了解到家用燃料的更新历程如下所示。 (3)下列有关家用燃料更新的理由不正确的是_____(填序号)。 A．燃料使用更便捷 B．燃料燃烧更充分 C．燃料燃烧更清洁 D．所有燃料均可再生 (4)同学们查阅资料发现，1kg天然气和1kg煤分别充分燃烧，释放的热量和产生二氧化硫的质量如下图所示。请结合图中的信息分析家用燃料从煤升级到天然气的原因 。 【项目总结】通过研究家用燃料的更新历程，同学们预测未来燃料的发展方向是开发利用清洁高效的能源。 命题点 6 化石能源的利用对环境的影响 典例1（2024·广东清远·模拟预测）燃料是人类社会重要的能源，下列说法不正确的是 A．汽车燃料改用压缩天然气可减少对空气的污染 B．石油炼制可得到石油气、汽油、煤油等产品 C．煤的燃烧可能造成酸雨的原因是排放大量CO2 D．煤的干馏属于化学变化 变式1（24-25九年级上·安徽淮南·期末）下列有关能源和环境的说法正确的是 A．使煤充分燃烧就不会产生大气污染物 B．煤、石油和酒精都属于不可再生能源 C．目前氢能源没有广泛推广的主要原因是淡水资源缺乏 D．开发和利用风能太阳能符合低碳生活的理念 变式2（24-25九年级上·青海海东·期末）能源、环境与人类的生活及社会发展密切相关，下列说法不正确的是 A．汽车化油器将汽油进行雾化，目的是增大汽油与氧气的接触面积 B．开发和利用新能源可以部分解决化石能源面临耗尽的问题 C．煤燃烧时产生的一氧化碳是形成酸雨的主要气体之一 D．汽油是石油加工的产品，是常用的汽车燃料 命题点 7 新能源的开发和利用 典例1能源与生活息息相关。下列说法不正确的是 A．石油属于化石燃料，是不可再生能源 B．太阳能电池可将太阳能转化为电能 C．乙醇汽油用作汽车燃料可减少空气污染 D．天然气燃烧产生的二氧化碳可造成酸雨 变式1（2025·陕西咸阳·二模）2024年10月我国拥有完全自主知识产权的全球最大的26兆瓦级海上风力发电机组下线。小组同学对我国新能源可持续发展进行探讨，并写出不同观点，其中不合理的是 A．小明：风能属于可再生能源 B．小红：风力发电可不受资源分布地域的限制 C．小丽：风力发电有利于实现碳中和 D．小兰：风力发电时，风能最终转化为电能 变式2（25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·开学考试）下列有关资源、能源的叙述正确的是 A．地壳中含有最多的金属元素是铁 B．石油经加热炼制可得到汽油、柴油、煤焦油等 C．人们正在利用和开发的其他能源有太阳能、风能、地热能、干冰等 D．海洋中蕴藏着丰富的化学资源，海水中含有的化学元素有80多种 命题点 8 氢气的制备及实验的探究 典例1（25-26九年级上·北京·期中）实验室利用锌粒和稀硫酸反应制取氢气的装置如下图所示。下列说法不正确的是 A．该反应不需要加热 B．实验前需要检查装置气密性 C．制备时长颈漏斗的下端可以在液面以上 D．收集方法利用了氢气密度比空气密度小的性质 变式1（24-25九年级上·河北邢台·期中）氢气是清洁的高能燃料。电解水、锌粒与稀硫酸反应都可用于制氢气。 (1)如图采用排水法收集氢气，是利用其___________(填标号)的性质。 A．无色无臭 B．密度比空气小 C．难溶于水 (2)火箭升空过程中，氢气燃烧的化学方程式为 。 (3)氢气作燃料的优点是 。 变式2（24-25九年级上·吉林长春·期中）神舟十六号载人飞船于2023年5月30日成功对接空间站。核心舱内生命保障系统包括电解制氧、水处理、二氧化碳去除等子系统。 (1)发送飞船的运载火箭使用的燃料中有液氢，氢气作燃料的优点是 （答一条即可）； (2)航天员呼吸所需的氧气来自循环水电解制氧系统。水通电分解的化学方程式为 ，理论上，电解水产生氢气和氧气的体积比为 。 点拨 1 化石燃料易错点 1．化石燃料分类与组成 ‌煤‌：主要含碳元素，燃烧时生成CO₂、SO₂等，干馏可得焦炭、煤焦油。 ‌石油‌：含碳、氢元素，分馏得汽油、柴油等。 ‌天然气‌：主要成分为甲烷（CH₄），密度小于空气，警报器应安装在上部。 2．易错点归纳 ‌燃烧产物‌：煤燃烧生成多种物质（如SO₂），非仅CO₂；天然气完全燃烧生成CO₂，不完全燃烧生成CO。 ‌能源性质‌：化石燃料均为不可再生能源；可燃冰（甲烷水合物）是未来新能源。 ‌变化类型‌：煤干馏是化学变化，石油分馏是物理变化。 ‌氢气制备‌：电解水耗能高，太阳能光解更优但需催化剂。 ‌环保利用‌：煤的气化可减少污染，天然气是较清洁能源。 ‌易混淆概念‌：干冰（CO₂固体）与可燃冰（甲烷水合物）成分不同。 ‌实验安全‌：氢气验纯防爆炸，天然气泄漏需通风。 ‌西气东输‌：气体为天然气（甲烷），非氢气。 ‌可燃冰‌：主要成分为甲烷，是未来新能源。 ‌天然气警报器‌：应安装在房间上部，因甲烷密度小于空气。 ‌石油分馏‌：物理变化，根据沸点分离成分。 ‌充分燃烧‌：减少CO排放，而非CO₂。 ‌天然气‌：混合物，非纯净物。天然气较清洁，甲烷完全燃烧生成CO₂和H₂O。 点拨 2 氢气、一氧化碳、甲烷易错点 1．‌物理性质‌ 三者均为无色无味气体，密度均比空气小（氢气最轻）。 溶解性：难溶于水，无法通过溶解性区分。 2．‌化学性质与检验‌ ‌可燃性‌：燃烧时火焰均为淡蓝色，无法直接区分。 3．鉴别‌ ‌步骤1‌：点燃气体，在火焰上方倒扣干燥烧杯。 若烧杯内壁出现水雾 → 含H元素（H₂或CH₄）。 若无变化 → 为一氧化碳。 ‌步骤2‌：对产生水雾的烧杯，迅速倒入澄清石灰水。 若石灰水变浑浊 → 甲烷（生成CO₂）。 若不变浑浊 → 氢气（仅生成H₂O）。 ◆能力强化练 1．（24-25八年级下·山东泰安·期末）下列关于沼气、煤、石油的说法正确的是 A．煤的液化、煤的焦化、煤的气化都属于物理变化 B．石油的分馏和煤的干馏都是化学变化 C．沼气的主要成分是甲烷 D．石油是一种由沸点不同的化合物组成的混合物，不加热就可以直接燃烧 2．某气体由氢气、一氧化碳、甲烷中的一种或几种组成。点燃该气体后，在火焰上方罩一干冷烧杯，烧杯内壁出现水雾；把烧杯迅速倒转过来，注入少量澄清石灰水并振荡，石灰水变浑浊。下列对该气体组成的推断不正确的是 A．可能只含有一氧化碳 B．可能只含有甲烷 C．可能只含有氢气和一氧化碳 D．可能三种气体都存在 3．（24-25九年级上·海南海口·期末）下列实验操作不能达到实验目的的是 实验目的 实验操作 A 除去水中的异味 加入活性炭，充分搅拌后过滤 B 除去CO2中的少量CO 向混合气体中通入过量的氧气，点燃 C 检验电解水实验的产物 将燃着的小木条靠近管口，打开阀门 D 鉴别CO和CH4 分别点燃后，在火焰上方罩干燥烧杯 A．A B．B C．C D．D 4．（24-25八年级下·黑龙江绥化·期末）随着经济的发展，能源与环境成为人们日益关注的问题。 (1)目前，人类使用的燃料大多来自化石燃料，它们是 （填“可再生”或“不可再生”）能源。 (2)当家用燃气灶火焰呈黄色，锅底出现黑色固体时，应 （填“调大”或“调小”）灶具的进风口，使燃料充分燃烧。 (3)汽油中加入乙醇可节省石油资源，写出乙醇充分燃烧的化学方程式 。 (4)天然气：主要成分是 （填化学式），天然气燃烧的现象是：产生 色火焰，放出大量热；若火焰上方罩一干冷的烧杯，杯壁上出现 。其反应化学方程式为： 。 (5)氢气相较与传统燃料而言不仅放出热量多，并且不污染空气，其燃烧的化学方程式为 。 5．（25-26九年级上·辽宁大连·期中）阅读下面文章。 氢气和氨(NH3)被视为零碳燃料。氢气因其单位质量热值高、无污染、可循环利用等优势，被视为极具潜力的清洁能源。然而，为确保氢气高效稳定地存储和运输，仍需克服诸多挑战。 氨是无色、有毒、有强烈刺激性气味的气体，点燃时会与氧气反应生成水和氮气。氨与氢气在工业上常以压缩液体形式存储，其部分性能对比如表所示。近年来，在光催化条件下绿色制氨的方法得到了广泛关注，其合成及使用的技术路线如下图所示。 虽氨的毒性、腐蚀性等限制其在实际中应用，但随着技术进步，有望在解决能源危机和环境污染中发挥关键作用。 表  液氨和液氢的部分性能 燃料 存储温度/℃ 存储压力/kPa 密度/(g/cm3) 体积能量密度/(MJ/cm3) 液氨 25 1030.0 0.6028 11333 液氢 -253 102.0 0.0708 8539 体积能量密度：单位体积储存能量的大小。 氨合成及使用的技术路线图 回答下列问题。 (1)氢气和氨被视为零碳燃料，原因是二者都不含有 元素。氢气作为燃料具有的优势有 (写一条)。 (2)点燃时，氨与氧气发生反应的化学方程式为 。 (3)分析表中数据，与液氢相比，液氨具有的优势有 、 、 。 (4)在氨合成及使用的技术路线中，属于氧化物的物质是 ，发生的化学变化有 个；为节约资源、降低合成氨的成本，需循环利用的物质是 。 6．（24-25九年级上·江苏南通·期中）氢气的发现、生产和应用极大地推动了人类社会的发展。 (1)18世纪，科学家利用铁和稀盐酸反应得到“易燃空气”，同时得到氯化亚铁，之后命名为氢气。 ①该反应的化学方程式为 。 ②发现氢气后，人们一直追求将氢气作为一种绿色能源，其理由是 。 (2)1969年，科学家利用催化剂TiO2实现光分解水制氢气。该反应的化学方程式为 。 (3)2023年我国建成首座氨制氢加氢站。氨制氢的一种生产流程图如图所示。 ①步骤II的反应属于 (填基本反应类型)。 ②步骤III的分子筛只让氢分子通过而阻止其他分子通过，该过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。 ③利用氨生产氢气的优点有 (写一个)。 ◆综合拔高练 7．（24-25九年级下·山东烟台·期末）人类社会发展离不开能源。 (1)煤燃烧时排放出的下列气体中，属于目前计入空气质量评价的主要污染物的是_____。 A．一氧化碳 B．二氧化碳 C．二氧化硫 D．二氧化氮 (2)液化石油气中含有丙烯(C3H6)和丁烯(C4H8)等气体。从微观角度分析，C3H6和C4H8性质不同的原因是 ，某气体由C3H6和C4H8中的一种或两种组成，取该气体样品在氧气中完全燃烧，测得生成的CO2和H2O的分子个数比为1∶1，该气体的组成可能是 。 A．只有C3H6    B．只有C4H8    C．C3H6和C4H8以质量比1∶2混合 (3)我市目前使用的家用燃料以天然气为主，写出甲烷(CH4)在氧气中完全燃烧的化学方程式： 。在使用天然气灶时，观察到火焰变黄、锅底变黑，则应该将空气进风口 (填“调大”或“调小”)。 (4)从环保角度分析氢能源被认为是最理想能源的原因是 。氢气点燃前需验纯，否则会发生爆炸，从微观角度解释氢气爆炸的原因是 。 8．（24-25九年级上·安徽合肥·期末）阅读下列科普知识，回答相关化学问题。 家庭燃料的变迁印证了改革开放四十年的伟大成就。从上世纪五六十年代烧柴，80年代烧蜂窝煤，90年代大多数家庭用上了罐装燃气，到现在越来越多的家庭用上了管道燃气。家庭燃料经过了一次次的变革，体现了习主席“绿水青山就是金山银山”的生态发展理念，推动形成绿色发展方式和生活方式。 材料1：木材是由碳、氢、氧、氮四种基本元素组成，此外还含有少量和微量的矿质元素。主要成分是纤维素、半纤维素和木质素。木材的着火点低于煤，各种木材成分不一样，各成分的含量不一样，所以着火点也不固定，范围为200℃-290℃。 材料2：蜂窝煤是一名叫王月山的伙夫发明的，他观察到灶里的煤火燃烧不旺时、只要拿根铁棍一拔，火苗就会从拨开的洞眼窜出，火一下就旺起来了。后来，他用煤粉做煤球、煤饼时，有意在上面均匀地戳几个通孔，不仅火烧得旺，而且节省燃煤。 材料3：灌装燃气一般为液化石油气，它是石油化工的一种产品，主要成分为丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等，经加压压缩成液态灌装在钢瓶中。使用时气态液化石油气经减压器减压后送至燃具。 材料4：省城太原最早使用的管道燃气为煤气。水煤气是以煤为原料加工制得的含有可燃组分的气体，主要成分为一氧化碳和氢气。水煤气是由水蒸气和碳在高温条件下反应而获得的。“西气东输”是我国距离最长、口径最大的天然气输气管道，西起塔里木盆地的轮南，东至上海，2004年以后我省大部分地区陆续使用上了天然气。家庭天然气的使用有效改善了大气环境，提高了人民生活品质。 阅读短文，回答下列问题： (1)从燃烧条件分析，生火时木材比煤容易点燃的原因是 。 (2)蜂窝煤相比于煤球火烧得旺，而且节省燃煤是因为 。 (3)天然气主要成份是甲烷，写出甲烷完全燃烧化学方程式 。 (4)气态液化石油气加压能压缩成液态灌装在钢瓶中，其原因是 。 9．（24-25九年级上·江苏镇江·期中）氢能作为一种清洁、可再生能源受到越来越多的关注。氢能产业包含氢气的制备、储存、运输和应用等多个环节。 Ⅰ、制备“氢气”： (1)利用太阳能将水转化为氢能是一种理想途径。光分解水的过程如图1所示。 ①与电解水相比，该方法的优点是 。 ②用符号表达式表示反应Ⅰ的过程 。 Ⅱ、储存“氢气”： (2)氢气可以直接加压储存在储氢罐中，从微粒视角分析，主要原因是 。 (3)镁铝合金可用于储氢。将镁、铝单质按质量比为 34∶27的比例在一定条件下熔炼得到镁铝合金。该镁铝合金的化学式为 。 Ⅲ、运输“氢气”： (4)主要有3种运输方式：管道、气瓶车和液氢槽车。H2的运输成本与运输距离的关系如图2所示。从图中可分析，运输距离越长，成本越高的运输方式是 。 Ⅳ、应用“氢气”： (5)氢气和氧气在Pd基催化剂表面可反应生成过氧化氢，其微观示意图如下、“解离”时，结构被破坏的分子是 （填化学式）。 10．（25-26九年级上·广东广州·期中）目前，全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。氢能是人类未来的理想能源之一，氢气的发现、制取、利用等意义重大。 (1)发现氢气：1766年，英国科学家卡文迪许用铁与稀盐酸作用，制得了“易燃空气”。1787年拉瓦锡将[表示水蒸气]通过一根烧红的铁制枪管，同样得到“易燃空气”。他将“易燃空气”命名为“生成水的元素”，即氢。 ①文中“易燃空气”是指 (填化学式)。 ②拉瓦锡实验中，枪管内壁有黑色固体(四氧化三铁)生成，该反应的化学方程式为 。 (2)制取氢气：利用太阳能等可再生能源“绿色”制氢，一种以为催化剂制氢的反应原理如图1所示。 ①反应Ⅰ中 (填“参加”或“未参加”)化学反应。 ②通过图1方法制氢，最终反应中、、的分子个数比 。 (3)利用氢气：氢燃料电池的工作原理示意图如图2所示： ①将氢气送到燃料电池中，经过催化剂的作用，通过质子交换膜，再与氧气反应，同时产生电流。该电池能将 转化为电能，氢燃料电池中发生反应的化学方程式为 。 ②质子交换膜中只允许一种微观粒子通过，该微观粒子为 (填字母序号)。 A．                B．                C． 11．氢气是理想的能源。 一、利用太阳能制取氢气 图1是利用太阳能将水转化为氢能的两条理想途径。 (1)途径一的“电解水”过程中，将电能转化为 能。 (2)图2是途径二中水在高温下分解过程中微粒含量与温度的关系。回答下列问题： ①科学家致力于研究在催化剂和光照条件下分解水制氢气。写出该反应的化学表达式： 。 ②该反应前后催化剂的质量和 均不发生改变。 ③1000~1500℃温度段，微粒的含量未发生变化的原因是 。 ④图中曲线A对应的微粒是 。 (3)镁铜合金可用于储氢。在氩气的氛围中，将一定比例的金属镁和铜熔炼得到镁铜合金。熔炼时须通入氩气，其目的是 。 (4)一定温度时，镁铝合金与H2反应，若生成了一种含Al、H两种元素的化合物，其中H元素的质量分数为10.0%，则这种化合物的化学式为 。 二、实验室制取氢气 实验室可利用Zn与稀H2SO4的反应制取H2。 (1)Zn与稀H2SO4反应生成硫酸锌和氢气，写出反应的化学表达式 。 (2)为探究影响Zn与稀H2SO4反应快慢的因素，进行以下三组实验：室温下，取颗粒大小相同的锌粒与足量的稀H2SO4反应，测量产生10mL H2(通常状况)所需的时间，下表为实验数据： 实验编号 硫酸的质量分数/% 硫酸的体积/mL 锌粒的质量/g 时间/s 1 10 10 1 78 2 10 10 2 57 3 40 10 1 9 ①比较实验1、2的数据，可以得出的结论是：在硫酸的质量分数和体积相同时，锌粒的质量越大，收集相同体积H2所需时间 (选填“越短” 或“越长”)。 ②由实验数据可知，该实验中对Zn与稀H2SO4反应快慢影响较大的因素是 。 三、用氢气合成氨 一定条件下，将体积比为1∶3的N2和H2反应合成氨气，流程如图所示。氨气可用于制造氮肥。 (1)利用N2和O2的 不同可分离液态空气得到N2。 (2)甲烷(CH4)和H2O高温下反应得到CO 和原料气H2，该反应的化学表达式为 。 (3)如图，从“合成塔”中出来的气体是 (选填“纯净物”或“混合物”)。 (4)如图是常见氮肥包装标签的主要文字(杂质中不含氮元素)。 请计算： ①碳酸氢铵中氮元素的质量分数为 。 (结果精确到0.1%) ②这包氮肥中氮元素的质量是 Kg。 ③这包氮肥与 Kg硝酸铵(NH4NO3)的含氮量相等。 12．（24-25九年级上·江苏镇江·期中）氢气的开发利用是氢能研究的热点。 一、氢气的发现 (1)1766年，英国科学家卡文迪许用铁与稀盐酸作用，制得了可燃性的，同时还得到了浅绿色的氯化亚铁溶液。 ①写出氯化亚铁的化学式 ，点燃氢气前应 。 ②发现氢气后，人们一直追求将氢气作为一种绿色能源，其理由是 。 (2)1785年，拉瓦锡将水蒸气通过红热的铁制枪管后得到了氢气，同时生成四氧化三铁。写出该反应的符号表达式 。 二、氢气的制备与贮存 (3)甲烷和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甲烷和水蒸气催化重整的符号表达式为 。 ②“分离”的目的是 。 (4)是镁、铜按一定质量比融合而成的合金。可用于化学储氢，其贮氢与释氢过程如图3所示。 ①贮氢反应需要在高温和隔绝空气的条件下进行，隔绝空气的原因 。 ②释氢释放的比贮氢吸收的 （选填“多”或“少”） (5)实验室可利用Zn粒与稀的反应制取。 为探究影响Zn粒与稀反应快慢的因素，进行以下三组实验：室温下，取颗粒大小相同的锌粒与足量的稀反应，测量收集（通常状况）所需的时间，下表为实验数据： 实验编号 硫酸的质量分数/% 硫酸的体积/mL 锌粒的质量/g 时间/s 1 10 10 1 78 2 10 10 2 57 3 40 10 1 9 ①比较实验1、2的数据，可以得出的结论是：在硫酸的质量分数和体积相同时，锌粒的质量越大，收集相同体积所需时间 （选填“越短”或“越长”）。 ②由实验数据可知，该实验中对Zn粒与稀反应快慢影响较大的因素是 。 三、氢气在工业生产中的应用 合成氨工艺需要用到氢气，在铁触媒作用下，用体积比为的氮气和氢气合成氨气。 (6)是合成氨的重要原料。工业上可从空气中获得，利用空气中各成分的 不同将空气中各成分进行分离。 (7)是铁触媒的主要成分。合成氨催化过程中因部分与反应使催化剂“失效”。在一定温度下可用将其“再生”，原理如图4所示。 “再生”过程中铁元素的质量分数 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 (8)如图5是在失效和再生过程中的质量与时间变化的关系图。 时刻，是失效过程，时刻，是失效催化剂固体再生过程。 则：A点处，固体中铁元素的质量= g。B点处，固体中含的质量为46.4g，则 g。 ◆中考真题练 13．（2025·江苏常州·中考真题）天然气入户是城镇老旧小区改造的一项民生工程。下列说法正确的是 A．天然气燃烧反应：C2H6O+3O22CO2+3H2O B．天然气燃烧时能量转化关系：热能转化为化学能 C．燃气热水器要安装在浴室外以防洗澡时CO中毒 D．家用燃料变迁到天然气源于天然气是可再生能源 14．（2025·宁夏·中考真题）家用燃料的变迁体现着科技的进步，印证着生活的向好发展。请结合所学知识和下图，回答下列问题。 (1)薪柴、煤炭、液化石油气、天然气均可作为燃料，主要的原因是 。 (2)过去，薪柴是主要燃料。涉及薪柴的成语“釜底抽薪”蕴含了一种灭火方法，其灭火原理是 。 (3)如今，通过西气东输工程，天然气作为家用燃料已广泛使用，请写出天然气中甲烷完全燃烧的化学方程式 。 (4)燃料不充分燃烧不仅会浪费资源，还会造成空气污染。使燃料充分燃烧，通常需要考虑的因素有 （写一种即可）。 (5)你认为未来家用燃料应具备的特点是 。 15．（2025·西藏·中考真题）某兴趣小组用锌粒和稀硫酸制取干燥的氢气，实验装置如图所示。 (1)锌和稀硫酸反应的化学方程式为 。 (2)试剂Q的作用是干燥氢气，则试剂Q为 。 (3)实验中以下操作正确的是 。 A．用向上排空气法收集氢气 B．长颈漏斗下端伸入液面下 C．把鼻孔凑到试管口闻气体气味 16．（2025·四川成都·中考真题）合理利用化石能源和开发新能源有利于能源结构优化。 (1)据图分析，目前我国能源消费中占比最大的能源是 ，写出一种“其他能源” 。 (2)下列不属于石油炼制的产品是 （填序号）。 a.汽油    b.煤油    c.乙醇    d.液化石油气 (3)用天然气代替煤的优点是 。 (4)焦炭可与超临界水反应制备，化学方程式为。根据化学方程式计算，含600kg碳的焦炭最多制备的质量是多少？ 17．（2025·江苏盐城·中考真题）燃料的燃烧是人类获取能量的重要途径。 (1)家用燃料经历了柴草、煤炭、液化石油气、天然气的历史变迁。 ①柴草燃烧时将 能转化为热能；煤炭燃烧会产生 等物质污染环境。 ②液化石油气、天然气燃烧出现黄色或橙色火焰时，须将燃气灶的进风口调 （选填“大”或“小”）。 (2)作为航空燃料必须满足以下要求：在-40℃至-60℃仍保持液态；不容易挥发，且燃点（着火点）不能太低；热值高……现列举两种燃料的燃点和热值如下表所示。 燃料名称 化学式 燃点/℃ 热值/（×1000kJ⋅kg⁻¹） 乙醇 C2H6O 75 30.2 航空煤油 C8H18~C16H34 425 43 ①综合以上信息推断：乙醇 （选填“适宜”或“不适宜”）用作航空燃料，理由是 。 ②等质量的乙醇和航空煤油完全燃烧，产生CO2质量较大的是 。 (3)我国正积极开发和利用新能源，如图是我市沿海发电的场景，这种发电技术的优点有 ，缺点有 （各写出一点即可）。 (4)液氨有望成为未来理想的清洁能源，它在纯氧中完全燃烧的产物只有水和氮气（）。试计算34 g氨气完全燃烧至少需要消耗氧气的质量是多少。（写出计算过程） 18．（2025·山东泰安·中考真题）人类社会的发展离不开能源，能源的开发和综合利用具有重要意义。 (1)图1为我国不同年份的能源结构图。下列关于图1的说法错误的是___________(填序号)。 A．太阳能、氢能都是清洁能源 B．我国能源结构中清洁能源占比呈增长趋势 C．减少煤的使用有利于减轻温室效应 D．煤燃烧产生的CO2和SO2是形成酸雨的空气污染物 (2)工人在使用氧炔焰进行金属焊接时，操作不当会产生大量黑烟，此时调 (填“大”或“小”)图2中乙炔的进气口即可。 (3)氢气作为清洁能源的优点是 (任写一条)。 (4)天然气主要成分为甲烷，还含有少量硫化氢等气体。硫化氢(H2S)在催化剂作用下与甲烷反应生成二硫化碳(CS2)等物质，结合图3写出该反应的化学方程式 。 19．（2025·黑龙江大庆·中考真题）目前，全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。氢能是人类未来的理想能源之一，制氢、储氢、释氢、用氢是氢能研究的热点。 项目一：制氢 根据生产来源和碳排放量不同，氢气分类如图1. (1)“绿氢”是利用可再生能源发电制氢，生产中实现二氧化碳零排放。电解水产生的氢气和氧气的体积比为 。 (2)“灰氢”是化石燃料制氢，可利用甲烷与水蒸气在高温条件下生成二氧化碳和氢气的方法制得，请写出该反应的化学方程式 ，从生成物的角度分析，该方法造成的环境问题是 (填字母)。 A．酸雨    B．温室效应增强    C．臭氧空洞 (3)“蓝氢”是“灰氢”制法结合碳捕集和封存技术，实现低碳制氢，其中一种方法是利用氢氧化钠溶液实现“碳捕集”，如图2. ①氢氧化钠溶液喷成雾状的目的是 。 紫氢是以来源丰富的水为原料，利用核能生产的氢气；金氢是自然产生或存于地壳中的天然氢。 项目二：储氢 (4)物理储氢：在高压下把氢气压缩储存于钢瓶中，从微观角度解释，氢气能被压缩储存的原因是 。 (5)化学储氢：可利用Mg-Cu储氢合金与氢气反应生成金属氢化物MgH2，MgH2中氢元素的化合价为 。 项目三：释氢 (6)MgH2的一种释氢过程如图3所示，释氢开始时反应速率较快，然后逐渐减小。据图分析，反应速率逐渐减小的原因是 。 项目四：用氢 (7)氢气是理想的燃料，原因是 (写出一条即可)。 20．（2025·河南·中考真题）化学是能源科学、环境科学、航空航天工程等现代科学技术的基础。 (1)社会发展离不开优质能源开发。下列属于可再生能源的是 (填字母)。 a．煤            b．石油            c．氢气            d．天然气 (2)能源转型是人类进步的驱动力，家用燃料的变迁承载了社会文明发展的需求。某兴趣小组通过调查家用燃料的变迁与合理使用，绘制了下图所示的家用燃料变迁图。请完成下列问题。 ①点燃煤时常用柴草引燃，说明可燃物燃烧需要的条件之一是 。 ②天然气主要成分是甲烷。甲烷完全燃烧的化学方程式为 。 ③天然气作为一种比较清洁的燃料，已经走进城乡居民生活。与燃煤相比，使用天然气可以减少的空气污染物是 (填一种即可)。 21．（2025·山东烟台·中考真题）2025年3月，我国首个利用清洁能源的海洋氢氨醇一体化项目在烟台建设完工。该项目的主要流程如下图，相关物质的沸点如下表。 燃料 沸点（°C）（101kPa） 氢气 氨气 甲醇 64.7 (1)在水电解装置中，与电源正极相连的电极产生1000L气体，则与电源负极相连的电极上产生的气体体积是 L。 (2)在合成装置1中产生氨气。氨气燃烧生成氮气和水，可作为远洋船舶的绿色燃料。从燃烧产物看，氨气被称为绿色燃料的原因是 。 (3)合成装置2中发生的反应是。甲醇可做燃料，其充分燃烧的化学方程式是 。从反应物分析，用合成装置2生产甲醇比用石油为原料生产甲醇有利于实现“双碳”目标，原因是 。 (4)氢气本身就是绿色燃料，转化成氨气或甲醇再做燃料的原因是 。 22．（2025·山东青岛·中考真题）能源是社会发展的动力，能源开发利用的程度是衡量国家生产力水平的标志。 (1)图一展示了我国2013年至2023年间的能源结构消费占比。据图可知：占消费主体地位的能源是 ，化石燃料的使用占比逐年 (填“增加”或“减少”)。 (2)我国是世界上首个稳定开采“可燃冰”的国家。“可燃冰”是一种自然存在的天然气水合物，被视为石油的替代能源。天然气的主要成分是甲烷()，它在氧气中完全燃烧的化学方程式为 。 (3)我国“液态阳光”技术以二氧化碳和氢气为原料，在催化剂作用下合成液体燃料甲醇()，生产过程如图二所示。 ①生产过程中利用的可再生能源是 (写一种)，在电解装置中，能量由 能转化为 能。 ②请写出合成甲醇的化学方程式 。 ③在合成和使用甲醇的过程中，可循环利用的物质是 。 23．（2025·山东威海·中考真题）探秘航空燃料 C919客机是我国自主设计、研发并制造的大型喷气式客机，是中国航空工业的骄傲。燃料是飞机的动力来源，某化学小组开展了“我是飞机燃料设计师”项目式学习活动。 Ⅰ、航空燃料的燃烧 (1)飞机的燃料是航空煤油，请写出航空煤油（以计）完全燃烧的化学方程式 。与燃烧等质量的乙醇相比，航空煤油完全燃烧产生的二氧化碳质量 （填“大于”“小于”或“等于”）乙醇完全燃烧产生的二氧化碳质量。 (2)航空煤油燃烧产生大量，某地建设了回收利用的循环设施（如图）。 ①发生器1中发生反应的化学方程式为 ，该反应过程中的能量转化形式为 。 ②小林用微观示意图（如图）表示发生器2中发生的化学反应，请将其补充完整 。 Ⅱ、燃烧室的秘密 如图是某型号飞机发动机的工作简图。 (3)空气需压缩后进入燃烧室，从微观的角度解释其原因 。 (4)为探究燃料喷成细雾状的原因，进行如下实验： ①分别取两份等体积的航空煤油，一份放在金属瓶盖内点燃（图1），一份用喷壶喷成细雾状后点燃（图2）。结合实验现象分析，燃烧室内将航空煤油喷成细雾状使其充分燃烧的目的是 （答两条）。 ②实验结束后，金属瓶盖内的航空煤油仍在燃烧，请提供一种灭火的方法 。 Ⅲ、设计未来燃料 航空煤油是从石油中分离出来的，为节约化石燃料，需寻找航空煤油的替代品。 (5)以地沟油为原料炼制生物航空煤油。地沟油经处理后得到油水混合物，再经过 （填操作名称）得到油，进一步转化可制得航空煤油。 (6)氨气在氧气中完全燃烧生成氮气和水，请描述该反应的微观过程 。科学家尝试利用该反应产生的能量为飞机提供动力，从对环境影响的角度分析，与航空煤油相比选择氨气作为燃料的优点是 （答一条）。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 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 要点 1 化石能源的利用 1．常见的化石能源有煤、石油、天然气等，它们都是混合物，相对较为清洁的是天然气，化石能源是不可再生能源。 2．煤和石油的比较 煤 石油 组成元素 主要含有碳元素，还含有氢、氮、硫、氧等元素 主要含有碳和氢两种元素 加工方式 煤的干馏：将煤隔绝空气加强热分解（属于化学变化） 石油的分馏：利用石油中各成分的沸点不同进行分离（属于物理变化） 主要加工产品 焦炭、煤焦油、煤气(由一氧化碳、氢气和甲烷等组成的混合气体)等 汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、液化石油气（主要成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等）等 3． 天然气（主要成分是甲烷） （1）甲烷燃烧实验 实验步骤 实验现象 化学方程式 ①点燃甲烷，在火焰的上方罩一个干燥的烧杯 火焰呈蓝色，放热，烧杯内壁有水雾出现 CH4＋2O2 CO2＋2H2O ②迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入少量澄清石灰水，振荡 澄清石灰水变浑浊 CO2＋Ca(OH)2=== CaCO3↓＋H2O （2）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。 （3）未来新能源可燃冰的开发 海底埋藏着大量可燃烧的“冰”——可燃冰，主要成分是甲烷水合物，具有热值高、储量巨大等优点，有望成为未来新能源。 要点 2 降低化石能源的利用对环境的影响 1．化石能源的利用对环境的影响 （1）形成酸雨：煤燃烧时产生二氧化硫、氮的氧化物等污染物，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。 （2）污染空气：汽车使用的汽油或柴油燃烧时产生的一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物和烟尘等，会随尾气直接排放到空气中，造成污染。 （3）加剧温室效应：大量化石能源燃烧释放的二氧化碳会引起温室效应加剧，导致全球变暖。 2．降低化石能源的利用对环境的影响 （1）提高燃料质量：如我国已大力推广使用脱硫煤，并在很多地区用天然气代替煤。 （2）改进使用技术：如改进生产中使用的脱硫设备；改进汽车发动机的燃烧方式，使用催化净化装置，加大尾气检测力度，推广使用电动汽车。 （3）开发和利用新能源：如太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能和生物质能。 要点 3 氢能源 1.氢能源的优点：热值高，燃烧后的产物是水，无污染（是一种清洁的高能燃料）。 2.氢气燃烧的化学方程式：2H2+O2 点燃 2H2O。 3.实验室制取氢气（如图）： ①所用试剂：锌和稀硫酸； ②反应原理：Zn＋H2SO4=== ZnSO4＋H2↑； ③收集方法：排水法或向下排空气法。 （4）工业制取氢气：工业上一般通过电解水或以化石能源为原料制取氢气。 （5）氢气在生产和生活中还未能广泛应用的原因：大量制取和储运成本较高。 命题点 1 化石能源 典例1（24-25九年级下·重庆·期中）煤、石油、天然气是重要的三大化石燃料，下列关于化石燃料的叙述错误的是 A．石油分馏可得到多种产品 B．石油是一种纯净物 C．煤、石油、天然气是不可再生能源 D．天然气是燃料中最清洁的 【答案】B 【详解】A、石油分馏是利用石油中各成分沸点的不同，通过加热蒸发、冷凝等操作，将石油分离成不同沸点范围的产品，如汽油、煤油、柴油等，所以石油分馏可得到多种产品，该选项叙述正确，不符合题意； B、石油中含有多种碳氢化合物，是由多种物质组成的混合物，不是纯净物，该选项叙述错误，符合题意； C、煤、石油、天然气是古代生物的遗体经过漫长的地质年代形成的，其形成过程非常缓慢，在短期内不能再生，属于不可再生能源，该选项叙述正确，不符合题意； D、天然气的主要成分是甲烷，燃烧产物主要是二氧化碳和水，与煤和石油相比，燃烧时产生的污染物较少，是化石燃料中最清洁的燃料，该选项叙述正确，不符合题意。 故选B。 变式1（25-26九年级上·四川资阳·期末）利用能源、节约能源、保护环境是我们大家共同关注的社会问题。 (1)煤是北方冬季农村取暖的主要燃料，在氧气充足时燃烧生成CO2，氧气不足时生成 等物质，为了使煤充分燃烧，有效利用能源，减少污染物的排放，把煤粉制成蜂窝煤的目的是 。 (2)三大化石燃料中， 是比较清洁的能源，燃烧时污染物较少； (3)汽油中加入适量乙醇可以减少汽车尾气的污染，乙醇燃烧的化学方程式为 ，燃烧时化学能转化为 能。 【答案】(1) 一氧化碳 增大了煤与空气的接触面积 (2)天然气 (3) C2H5OH＋3O2 2CO2＋3H2O 热 【详解】（1）煤是北方冬季农村取暖的主要燃料，在氧气充足时煤燃烧生成CO2，氧气不足时生成一氧化碳等物质，为了使煤充分燃烧，有效利用能源，减少污染物的排放，把煤粉制成蜂窝煤的目的是增大了煤与空气的接触面积。 （2）三大化石燃料中，天然气是比较清洁的能源，燃烧时污染物较少。 （3）汽油中加入适量乙醇可以减少汽车尾气的污染，乙醇燃烧生成二氧化碳、水，反应的化学方程式为： C2H5OH＋3O2 2CO2＋3H2O ，燃烧时化学能转化为热能。 变式2（24-25九年级上·吉林长春·期末）燃料的发展促进社会文明进步。《酉阳杂俎》记载：“高奴县石脂水，水腻，浮上如漆，采以燃灯极明”。《梦溪笔谈》记载：“子知其烟可用，试扫其烟为墨，黑光如漆”。 (1)“石脂水”，即石油是一种 （填“可”或“不可”）再生能源，密度比水 。 (2)“扫其烟为墨”，是因为 导致石油不完全燃烧，产生炭黑。 (3)石油开采的过程中常有“伴生气”的存在，“伴生气”主要成分为甲烷，写出甲烷燃烧的化学方程式 。 【答案】(1) 不可 小 (2)氧气的量不足 (3) 【详解】（1）石油是古代生物遗体经过漫长的地质年代形成的化石燃料，其形成过程非常缓慢，短期内无法再生，所以是不可再生能源； 根据文中 “水腻，浮上如漆”，说明石油浮在水面上，依据物体的浮沉条件，可知石油密度比水小。 （2）当氧气供应不充足时，石油中的碳不能完全与氧结合转化为二氧化碳，就会发生不完全燃烧，从而产生炭黑。 （3）甲烷燃烧是甲烷与氧气在点燃条件下反应，生成二氧化碳和水，化学方程式为。 命题点 2 煤和石油及其综合利用 典例1（24-25八年级下·山东泰安·期末）下列关于沼气、煤、石油的说法正确的是 A．煤在空气中加强热制得焦炭、煤焦油和煤气等产品 B．石油的分馏和煤的气化、液化、焦化都是化学变化 C．沼气的主要成分是甲烷 D．石油是一种由沸点不同的化合物组成的混合物，不加热就可以直接燃烧 【答案】C 【详解】A、煤隔绝空气加强热可制得焦炭、煤焦油和煤气等产品，故A说法错误； B、石油的分馏没有生成新物质，属于物理变化，煤的气化、液化、焦化生成了新物质，属于化学变化，故B说法错误； C、沼气的主要成分是甲烷，故C说法正确； D、石油是混合物，所含有的物质沸点不同，但不加热不可以直接燃烧，故D说法错误； 故选：C。 变式1（24-25八年级下·山东淄博·期末）下列关于煤、石油和天然气的说法错误的是 A．都属于化石燃料，都是不可再生的能源 B．主要成分都是碳氢化合物，都属于混合物 C．从煤中获得焦炭、煤焦油和焦炉气的过程是物理变化 D．将石油按照沸点的不同进行分馏，得到柴油、煤油等产品 【答案】C 【详解】A、煤、石油和天然气都属于化石燃料，它们形成过程非常缓慢，在短期内不能再生，都是不可再生能源，故选项说法正确； B、煤、石油和天然气主要成分都是碳氢化合物，都属于混合物，故选项说法正确； C、从煤中获得焦炭、煤焦油和焦炉气等的过程有新物质生成，属于化学变化，故选项说法错误； D、石油是由多种沸点不同的物质组成的混合物，将石油按照沸点的不同进行分馏，能够得到柴油、煤油等不同沸点范围的产品，故选项说法正确； 故选：C。 变式2下列关于沼气、煤、石油的说法正确的是 A．石油的分馏和煤的气化都是化学变化 B．煤在空气中加强热可制得焦炭、煤焦油和焦炉气等产品 C．石油是一种由沸点不同的化合物组成的混合物，不加热就可以直接燃烧 D．沼气的主要成分是甲烷，是利用动物粪便、秸秆等发酵而成，因此属于可再生资源 【答案】D 【详解】A、石油的分馏是根据物质的沸点不同进行的分离操作，没有生成新物质，属于物理变化；煤的气化是使煤在氧气、水蒸气存在的情况下发生化学反应，有新物质生成，属于化学变化，故A说法错误； B、煤隔绝空气加强热可制得焦炭、煤焦油和焦炉气等产品，故B说法错误； C、石油是一种由沸点不同的化合物组成的混合物，所含有的物质沸点不同，不加热不可以直接燃烧，故C说法错误； D、沼气的主要成分是甲烷，是利用动物粪便、秸秆等发酵而成，在短期内可以得到补充，因此属于可再生资源，故D说法正确； 故选：D。 命题点 3 甲烷的燃烧实验 典例1（24-25九年级下·黑龙江绥化·期末）随着经济的发展，能源与环境问题成为人们日益关注的问题。 (1)科学家在深海成功开采出可燃冰(主要成分为CH4·8H2O)，世界能源格局翻开新的篇章。可燃冰属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。 (2)全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。 ① 、天然气、煤均属于化石燃料，若在日常生活中发现家用天然气泄漏，应立即采取的措施是关闭阀门，这种措施利用灭火的原理是 。 ②天然气的主要成分是甲烷，其在空气中完全燃烧的化学方程式为 。 【答案】(1)不可再生 (2) 石油 隔离可燃物 CH4+2O2CO2+2H2O 【详解】（1）可燃冰不可能短时间内从自然界内得到补充，属于不可再生能源，故填：不可再生； （2）①化石燃料包括煤、石油和天然气；若在日常生活中发现家用天然气泄漏，应立即采取的措施是关闭阀门，这种措施利用灭火的原理是隔离可燃物，故填：石油；隔离可燃物； 变式1（24-25九年级上·湖南怀化·期末）据报道：我市已于2022年全面引进天然气，届时市民可以使用上清洁能源． (1)目前，人类以化石燃料为主要能源，常见的化石燃料包括煤、 和 。 (2)天然气的主要成分是 其完全燃烧的化学方程式 。 (3)天然气在第一次通过管道输送到用户时，必须在管道内注满氮气，注满氮气的目的是 。 (4)天然气是一种无色无味的气体，但在使用时常在天然气中加入少量有特殊气味的乙硫醇，加入乙硫醇的目的是 。 【答案】(1) 石油 天然气 (2) 甲烷 CH4+2O2CO2+2H2O (3)排尽管道内的空气，防止天然气与空气混合，点燃时爆炸 (4)提醒人们及早发现天然气泄漏，防止爆炸事故发生 【详解】（1）化石燃料短期内不能再生，属于不可再生能源，常见的化石燃料包括煤、石油、天然气； （2）天然气的主要成分是甲烷，甲烷完全燃烧生成水和二氧化碳，方程式为：； （3）天然气与空气混合，点燃可能发生爆炸，所以天然气在第一次通过管道输送到用户时，必须在管道内注满氮气，目的是排尽管道内的空气，防止天然气与空气混合，点燃时爆炸； （4）天然气是一种无色无味的气体，泄漏后不易被察觉，加入少量有特殊气味的乙硫醇，提醒人们及早发现天然气泄漏，防止爆炸事故发生。 变式2（24-25九年级上·广东东莞·期末）在实验室里，如表物质的鉴别或除杂方法正确的是 选项 实验目的 所用试剂或方法 A 鉴别水与酒精 观察颜色 B 鉴别和CO 分别通过澄清石灰水 C 鉴别和 点燃，在火焰上罩干冷烧杯 D 除去中的少量的CO 点燃 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A、水和酒精都是无色液体，不能通过观察颜色的方法鉴别，所用试剂或方法错误，不符合题意； B、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，一氧化碳不能使澄清石灰水变浑浊，现象不同，能鉴别和CO，所用试剂或方法正确，符合题意； C、氢气和甲烷均具有可燃性，将它们点燃，在火焰上罩干冷烧杯，均能观察到产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水雾生成，不能鉴别和，所用试剂或方法错误，不符合题意； D、一氧化碳具有可燃性，二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧，则少量的一氧化碳在二氧化碳中不能被点燃，不能除去中的少量的CO，所用试剂或方法错误，不符合题意。 故选：B。 命题点 4 沼气与可燃冰 典例1（25-26九年级上·广西南宁·阶段练习）阅读下列短文，回答有关问题。 随着生活水平的提高，生活垃圾也变得越来越多，垃圾分类成为一种新时尚。 现阶段我国生活垃圾的组成情况如图1所示，当前我国垃圾处理方式如图2所示。其中处理餐余垃圾的方法之一是通过厌氧消化制沼气（主要成分是甲烷，化学式），制得的沼气经过提纯处理后，可制成压缩天然气。 (1)由图1可知，生活垃圾中居首位的是 垃圾。 (2)由图2可知，现阶段我国垃圾处理的两种主要方式为 和焚烧。焚烧固体垃圾用来发电实现了化学能向 能的转化。 (3)甲烷在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水，写出该反应的符号表达式 。 (4)就是将天然气多级压缩后，储存至高压容器中作为燃料。从微观角度分析，在压缩过程中发生改变的是 。 【答案】(1)餐余 (2) 填埋 电 (3) (4)分子间的间隔 【详解】（1）由图 1 可知，生活垃圾中居首位的是餐余垃圾。 （2）由图 2 可知，现阶段我国垃圾处理的两种主要方式为填埋和焚烧； 焚烧固体垃圾用来发电，是将化学能转化为电能。 （3）甲烷在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水，该反应的符号表达式为。 （4）从微观角度分析，在压缩过程中，甲烷分子间的间隔发生改变（分子本身不变，只是分子间的间隔变小）。 变式1（24-25九年级下·安徽合肥·开学考试）可燃冰(主要含有甲烷水合物)是分布于深海沉积物和陆地水久冻土中，由天然气与水在高压低温条件下形成的类似冰状的结晶物质，因其外观似冰且遇火即燃，故又被称作“可燃冰”或者“固体瓦斯”和“气冰”。 当温度升高或压强降低时，可燃冰会立即分解释放出可燃性气体——甲烷。可燃冰燃烧值高、污染小，且储量丰富，因而被各国视为未来化石燃料的替代能源。 依据上文，回答问题： (1)甲烷燃烧的化学方程式为 。 (2)可燃冰被视为“未来能源”的理由是 。(写一点即可)。 (3)为方便贮存和运输，天然气通常被压缩到容积较小的钢瓶中。试从分子的角度分析天然气容易被压缩的原因是 。 (4)下列说法正确的是 (填字母)。 A．当今世界能源储量中，可燃冰居首位 B．可燃冰能燃烧，说明水具有可燃性 C．可燃冰的能量密度约为煤的十倍 D．可燃冰燃烧污染大 【答案】(1) (2)可燃冰燃烧值高、污染小，且储量丰富 (3)分子之间有间隔，受压时分子之间的间隔变小 (4)AC 【详解】（1）甲烷与氧气点燃时生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：。 （2）可燃冰燃烧值高、污染小，且储量丰富，因而被各国视为未来化石燃料的替代能源。 （3）从分子的角度分析天然气容易被压缩的原因是分子之间有间隔，受压时分子之间的间隔变小。 （4）A、由图可知，当今世界能源储量中，可燃冰占53%，居首位，故A符合题意； B、可燃冰能燃烧，是因为其主要成分中的甲烷具有可燃性，水不具有可燃性，故B不符合题意； C、由图可知，可燃冰的能量密度约为煤的十倍，故C符合题意； D、可燃冰燃烧值高、污染小，且储量丰富，因而被各国视为未来化石燃料的替代能源，故D不符合题意。 则说法正确的是AC。 变式2（2025·广东深圳·三模）可燃冰——海底的宝藏 “可燃冰”是由水分子和气体分子（主要为甲烷）在高压、低温下组成的笼状结晶化合物，可用CH4·nH2O来表示。可燃冰广泛分布在海底和冻土层。开采可燃冰的方法有：置换法——将工业捕集的CO2通过海洋钻井平台注入深海可燃冰储层，置换CH4的同时将CO2封存于海底。降压法——通过降低可燃冰储层的压力促使可燃冰分解成天然气与水，该反应吸收大量热，若热补给缓慢则会导致产气效率较低。原位补热降压充填法——热补给，并突破了可燃冰分解后储层出现空隙会导致地质结构不稳定的问题，其原理如图所示。 样品 燃烧热值(MJ/m3) 生成CO2体积/m3 燃烧残余物质量/g 可燃冰 55 1 ≈0 煤炭 17-30 1 20 汽油 43-46 2.3 3 依据上文，回答下列问题。 (1)可燃冰的形成有三个基本条件：原材料（天然气和水)、 ，其外观与干冰相似但化学性质不相同的本质原因是 。 (2)可燃冰燃烧的化学方程式：CH4·nH2O+2O2CO2+ H2O。 (3)CO2置换法的优点有 (写一点)。 (4)原位补热降压充填技术中通过反应 (填化学方程式)为可燃冰分解提供热补给，因为该反应会 热量（填“放出”或“吸收”)。 (5)结合题表，分析以下说法正确的是 (填字母)。 a．可燃冰的燃烧热值比传统化石能源高 b．可燃冰燃烧后不生成温室气体且没有残余物质，是理想的清洁能源 c．原位补热降压充填技术有效解决降压法面临的“补热”“保稳”问题 【答案】(1) 高压、低温 分子构成不同 (2)n+2 (3)置换CH4的同时将CO2封存于海底，可以减少二氧化碳的含量，减缓温室效应 (4) 放出 (5)ac 【详解】（1）“可燃冰”是由水分子和气体分子（主要为甲烷）在高压、低温下组成的笼状结晶化合物，故可燃冰的形成有三个基本条件：原材料（天然气和水)、高压、低温； 由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小粒子，可燃冰与干冰外观相似，但是化学性质不相同的本质原因是：分子构成不同； （2）根据质量守恒定律， 化学反应前后原子的种类和数目不变，反应物中含(2n+4)个H，故生成物中也应含(2n+4)个H，故填：n+2； （3）置换法将工业捕集的CO2通过海洋钻井平台注入深海可燃冰储层，置换CH4的同时将CO2封存于海底，可以减少二氧化碳的含量，减缓温室效应； （4）由图可知，原位补热降压充填技术中通过氧化钙和水反应生成氢氧化钙为可燃冰分解提供热补给，该反应的化学方程式为：；因为该反应会放出热量； （5）a、从题表中可以看出，可燃冰的燃烧热值为55MJ/m3，煤炭燃烧热值为17﹣30MJ/m3，汽油燃烧热值为43﹣46MJ/m3，所以可燃冰的燃烧热值比传统化石能源高，正确； b、可燃冰燃烧会生成二氧化碳，二氧化碳是温室气体，错误； c、由文中可知，原位补热降压充填技术有效解决了降压法面临的“补热”“保稳”问题，正确。 故选：ac。 命题点 5 家用燃料的变迁与合理使用 典例1（24-25八年级下·山东东营·期末）生活燃料的变迁经历了“木柴→煤→液化石油气→天然气”等过程。下列说法正确的是 A．能量转化：燃料燃烧时只是将化学能转化为热能 B．科学方法：把煤块制成蜂窝煤，可以增大可燃物与氧气的接触面积，从而提高燃烧效率 C．化学观念：上述燃料均含有碳元素，完全燃烧后均能生成空气污染物二氧化碳 D．科学思维：上述燃料燃烧时均有发光、放热现象，所以有发光、放热现象的一定是燃烧 【答案】B 【详解】A、燃料燃烧除化学能转热能，还可转光能等，A 错误； B、煤制成蜂窝煤，增大与氧气接触面积，能提高燃烧效率，B 正确； C、二氧化碳是温室气体，但不是空气污染物，C 错误； D、有发光、放热现象的不一定是燃烧，如灯泡通电会发光、放热，D 错误。 故选B。 变式1（24-25九年级上·安徽合肥·期末）从古至今，尤其是近几十年来，家用燃料经历了巨大的变化。学习小组运用调查研究的方法收集资料，开展跨学科实践活动。 任务一：了解家用燃料的变迁 学习小组查得家用燃料的变迁如下图。 (1)柴草是可再生能源，但如果继续使用柴草作燃料，可能会造成的影响是 。(填一条) (2)将煤做成蜂窝煤的目的是 。 任务二：调查我市的家用燃料 我市目前使用的家用燃料以管道天然气为主，少量使用液化石油气。 (3)写出天然气完全燃烧的化学方程式为 。 (4)使用天然气灶时，观察到火焰变黄、锅底变黑，则应该将空气进风口 (填“增大”或“减小”)。 【答案】(1)污染空气（合理即可） (2)增大煤与空气的接触面积，使煤充分燃烧 (3) (4)增大 【详解】（1）柴草作燃料会带来一些影响，柴草燃烧会产生大量烟尘等污染物，会污染空气。 （2）将煤做成蜂窝煤，能增大煤与空气的接触面，使其充分燃烧。 （3）天然气的主要成分是甲烷，甲烷与氧气点燃时生成水和二氧化碳，反应的化学方程式为：。 （4）使用天然气灶时，火焰变黄、锅底变黑，说明燃料没有充分燃烧，氧气不足，应将空气进风口增大。 变式2（24-25九年级上·湖北襄阳·期末）某项目小组的同学以“家用燃料”为主题开展了项目化学习的探究之旅。 【项目一】家用燃料的合理使用 (1)同学们经过查阅资料，了解到从前人们把煤制成蜂窝煤后燃烧会更加充分(如图甲)，请你从充分燃烧的角度解释这一现象 。 (2)陆游曾在《斋居纪事》中记载：“书灯勿用铜盏，惟瓷盏最省油。蜀有瓷盏注水于盏唇窍中，可省油之半。”夹瓷盏是省油灯，用棉线作灯芯，上层盏内盛油，下层盏内盛水(如图乙)。下层盏内盛水能省油的原理是 。 【项目二】家用燃料的变迁和未来 同学们查阅资料，了解到家用燃料的更新历程如下所示。 (3)下列有关家用燃料更新的理由不正确的是_____(填序号)。 A．燃料使用更便捷 B．燃料燃烧更充分 C．燃料燃烧更清洁 D．所有燃料均可再生 (4)同学们查阅资料发现，1kg天然气和1kg煤分别充分燃烧，释放的热量和产生二氧化硫的质量如下图所示。请结合图中的信息分析家用燃料从煤升级到天然气的原因 。 【项目总结】通过研究家用燃料的更新历程，同学们预测未来燃料的发展方向是开发利用清洁高效的能源。 【答案】(1)煤制成蜂窝煤，增大了反应物与氧气的接触面积，使反应更充分 (2)水吸收热量，使温度降低，可减少油的挥发，达到节省油的目的 (3)D (4)相同质量的天然气和煤充分燃烧，天然气产生的热量多，排放的有害气体少 【详解】（1）将煤制成蜂窝煤，改变了煤的形状，使其与氧气的接触面积增大，进而燃烧更加充分，故填：煤制成蜂窝煤，增大了反应物与氧气的接触面积，使反应更充分； （2）下层盏内盛水能达到省灯油的目的，原理是水的比热容较大，可以吸收更多的热量，使油的温度升高的慢一些，可减少油的挥发，达到节省油的目的，故填：水吸收热量，使温度降低，可减少油的挥发，达到节省油的目的； （3）A、燃料使用更便捷，与燃料更新有关系，故选项不符合题意； B、燃料燃烧更充分，可以节约资源，与燃料更新有关系，故选项不符合题意； C、燃料燃烧更清洁，能减少污染物的排放，与燃料更新有关系，故选项不符合题意； D、煤、石油、天然气都是不可再生能源的，因此燃料能否可再生，并不是家用燃料更新的主要原因，故选项符合题意； 故选D； （4）从图可知，家庭燃料从煤升级到天然气的原因是相同质量的天然气和煤充分燃烧，天然气释放的热量比煤多，产生二氧化硫的比煤少，更环保，故填：相同质量的天然气和煤充分燃烧，天然气产生的热量多，排放的有害气体少。 命题点 6 化石能源的利用对环境的影响 典例1（2024·广东清远·模拟预测）燃料是人类社会重要的能源，下列说法不正确的是 A．汽车燃料改用压缩天然气可减少对空气的污染 B．石油炼制可得到石油气、汽油、煤油等产品 C．煤的燃烧可能造成酸雨的原因是排放大量CO2 D．煤的干馏属于化学变化 【答案】C 【详解】A、压缩天然气（CNG）主要成分是甲烷，燃烧时产生的污染物比汽油或柴油少，因此能减少空气污染，故选项说法正确； B、石油炼制是通过分馏（物理变化）将原油分离成不同沸点的产品，包括石油气（如液化石油气）、汽油、煤油、柴油等，故选项说法正确； C、煤的燃烧可能造成酸雨的原因是排放大量二氧化硫、氮氧化物，而CO2排放过多会加剧温室效应，故选项说法不正确； D、煤的干馏是在隔绝空气的条件下加热煤，使其分解生成新物质（如焦炭、煤焦油、煤气等），属于化学变化，故选项说法正确。 故选C。 变式1（24-25九年级上·安徽淮南·期末）下列有关能源和环境的说法正确的是 A．使煤充分燃烧就不会产生大气污染物 B．煤、石油和酒精都属于不可再生能源 C．目前氢能源没有广泛推广的主要原因是淡水资源缺乏 D．开发和利用风能太阳能符合低碳生活的理念 【答案】D 【详解】A、煤中除了碳元素外，还含有硫元素等其他元素，即使煤充分燃烧，也会产生二氧化硫等大气污染物，说法错误，不符合题意； B、煤、石油和天然气是三大化石燃料，它们都属于不可再生能源；酒精可以通过粮食发酵等方法再生，属于可再生能源，说法错误，不符合题意； C、氢能源具有燃烧热值高、燃烧后只生成水等优点，但目前氢能源没有广泛推广的主要原因并不是淡水资源缺乏，而是因为制取氢气需要消耗大量的能源，并且成本较高，说法错误，不符合题意； D、风能、太阳能都是清洁、无污染的能源，开发和利用这些能源可以减少对化石燃料的依赖，减少二氧化碳等温室气体的排放，从而符合低碳生活的理念，说法正确，符合题意。 故选：D。 变式2（24-25九年级上·青海海东·期末）能源、环境与人类的生活及社会发展密切相关，下列说法不正确的是 A．汽车化油器将汽油进行雾化，目的是增大汽油与氧气的接触面积 B．开发和利用新能源可以部分解决化石能源面临耗尽的问题 C．煤燃烧时产生的一氧化碳是形成酸雨的主要气体之一 D．汽油是石油加工的产品，是常用的汽车燃料 【答案】C 【详解】A、汽车化油器将汽油进行雾化，能增大汽油与氧气的接触面积，使汽油燃烧更充分，A选项正确； B、开发和利用新能源，如太阳能、风能等，可以部分解决化石能源面临耗尽的问题，B选项正确； C、煤燃烧时产生的二氧化硫、二氧化氮等是形成酸雨的主要气体，一氧化碳不能形成酸雨，C选项错误； D、石油通过分馏等加工过程可以得到汽油，汽油是常用的汽车燃料，D选项正确。 故选：C。 命题点 7 新能源的开发和利用 典例1能源与生活息息相关。下列说法不正确的是 A．石油属于化石燃料，是不可再生能源 B．太阳能电池可将太阳能转化为电能 C．乙醇汽油用作汽车燃料可减少空气污染 D．天然气燃烧产生的二氧化碳可造成酸雨 【答案】D 【详解】A、石油是化石燃料，不可再生，不符合题意； B、太阳能电池将太阳能转化为电能，不符合题意； C、乙醇汽油燃烧更清洁，减少污染，不符合题意； D、二氧化碳不会造成酸雨，酸雨主要由二氧化硫和二氧化氮引起，符合题意。 故选：D。 变式1（2025·陕西咸阳·二模）2024年10月我国拥有完全自主知识产权的全球最大的26兆瓦级海上风力发电机组下线。小组同学对我国新能源可持续发展进行探讨，并写出不同观点，其中不合理的是 A．小明：风能属于可再生能源 B．小红：风力发电可不受资源分布地域的限制 C．小丽：风力发电有利于实现碳中和 D．小兰：风力发电时，风能最终转化为电能 【答案】B 【详解】A、风能是来自风的能量，风是由太阳辐射和地球大气运动产生的，可以自然再生，不会因使用而枯竭。因此，风能属于可再生能源，不符合题意； B、风力发电依赖于风能资源，而风能资源分布受地域影响较大。例如，沿海、高原等地区风力较强，适合发电；而内陆盆地或森林覆盖区风力较弱，不适合大规模发电。因此，风力发电受资源分布地域限制，符合题意； C、风力发电可以减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放，有利于实现碳中和，不符合题意； D、在风力发电过程中，风能首先推动风力涡轮机转动，转化为机械能；然后涡轮机驱动发电机，将机械能转化为电能。因此，风能最终转化为电能，不符合题意。 故选B。 变式2（25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·开学考试）下列有关资源、能源的叙述正确的是 A．地壳中含有最多的金属元素是铁 B．石油经加热炼制可得到汽油、柴油、煤焦油等 C．人们正在利用和开发的其他能源有太阳能、风能、地热能、干冰等 D．海洋中蕴藏着丰富的化学资源，海水中含有的化学元素有80多种 【答案】D 【详解】A、地壳中含量最多的元素是氧（非金属），含量最多的金属元素是铝，铁是第二多的金属元素，A错误； B、石油经加热炼制（分馏）可得到汽油、柴油、煤油等产品，但煤焦油是煤干馏（隔绝空气加强热）的产物，不属于石油炼制产品，B错误； C、太阳能、风能、地热能是可再生能源，已在实际中广泛应用（如太阳能发电、风力发电）；干冰不属于能源物质，C错误； D、海水中含有多种化学元素，包括主要元素（如钠、氯、镁）和微量元素，已检测到的元素超过80种，D正确。 故选D。 命题点 8 氢气的制备及实验的探究 典例1（25-26九年级上·北京·期中）实验室利用锌粒和稀硫酸反应制取氢气的装置如下图所示。下列说法不正确的是 A．该反应不需要加热 B．实验前需要检查装置气密性 C．制备时长颈漏斗的下端可以在液面以上 D．收集方法利用了氢气密度比空气密度小的性质 【答案】C 【详解】A、锌粒与稀硫酸在常温下反应就可以制得氢气，因此该反应不需要加热，故说法正确； B、实验前需要检查装置气密性，以防装置漏气浪费药品，故说法正确； C、制备时长颈漏斗的下端应伸入液面以下，以防生成的氢气从长颈漏斗逸出，故说法错误； D、H2密度比空气密度小，因此可采用向下排空气法来收集氢气，故说法正确。 故选C。 变式1（24-25九年级上·河北邢台·期中）氢气是清洁的高能燃料。电解水、锌粒与稀硫酸反应都可用于制氢气。 (1)如图采用排水法收集氢气，是利用其___________(填标号)的性质。 A．无色无臭 B．密度比空气小 C．难溶于水 (2)火箭升空过程中，氢气燃烧的化学方程式为 。 (3)氢气作燃料的优点是 。 【答案】(1)C (2) (3)燃烧的产物是水，对环境无污染，热值高 【详解】（1）采用排水法收集氢气，是利用其难溶于水的性质，故选：C； （2）氢气在氧气中燃烧生成水，化学方程式为； （3）氢气作燃料的优点是燃烧的产物是水，对环境无污染，热值高等。 变式2（24-25九年级上·吉林长春·期中）神舟十六号载人飞船于2023年5月30日成功对接空间站。核心舱内生命保障系统包括电解制氧、水处理、二氧化碳去除等子系统。 (1)发送飞船的运载火箭使用的燃料中有液氢，氢气作燃料的优点是 （答一条即可）； (2)航天员呼吸所需的氧气来自循环水电解制氧系统。水通电分解的化学方程式为 ，理论上，电解水产生氢气和氧气的体积比为 。 【答案】(1)热值高（清洁无污染） (2) 2:1 【详解】（1）氢气燃烧的热值高且产物只有水，清洁无污染； （2）电解水生成氢气和氧气，方程式为：； 电解水正极产生氢气，负极产生氧气，产生氢气和氧气的体积比约为：2:1。 点拨 1 化石燃料易错点 1．化石燃料分类与组成 ‌煤‌：主要含碳元素，燃烧时生成CO₂、SO₂等，干馏可得焦炭、煤焦油。 ‌石油‌：含碳、氢元素，分馏得汽油、柴油等。 ‌天然气‌：主要成分为甲烷（CH₄），密度小于空气，警报器应安装在上部。 2．易错点归纳 ‌燃烧产物‌：煤燃烧生成多种物质（如SO₂），非仅CO₂；天然气完全燃烧生成CO₂，不完全燃烧生成CO。 ‌能源性质‌：化石燃料均为不可再生能源；可燃冰（甲烷水合物）是未来新能源。 ‌变化类型‌：煤干馏是化学变化，石油分馏是物理变化。 ‌氢气制备‌：电解水耗能高，太阳能光解更优但需催化剂。 ‌环保利用‌：煤的气化可减少污染，天然气是较清洁能源。 ‌易混淆概念‌：干冰（CO₂固体）与可燃冰（甲烷水合物）成分不同。 ‌实验安全‌：氢气验纯防爆炸，天然气泄漏需通风。 ‌西气东输‌：气体为天然气（甲烷），非氢气。 ‌可燃冰‌：主要成分为甲烷，是未来新能源。 ‌天然气警报器‌：应安装在房间上部，因甲烷密度小于空气。 ‌石油分馏‌：物理变化，根据沸点分离成分。 ‌充分燃烧‌：减少CO排放，而非CO₂。 ‌天然气‌：混合物，非纯净物。天然气较清洁，甲烷完全燃烧生成CO₂和H₂O。 点拨 2 氢气、一氧化碳、甲烷易错点 1．‌物理性质‌ 三者均为无色无味气体，密度均比空气小（氢气最轻）。 溶解性：难溶于水，无法通过溶解性区分。 2．‌化学性质与检验‌ ‌可燃性‌：燃烧时火焰均为淡蓝色，无法直接区分。 3．鉴别‌ ‌步骤1‌：点燃气体，在火焰上方倒扣干燥烧杯。 若烧杯内壁出现水雾 → 含H元素（H₂或CH₄）。 若无变化 → 为一氧化碳。 ‌步骤2‌：对产生水雾的烧杯，迅速倒入澄清石灰水。 若石灰水变浑浊 → 甲烷（生成CO₂）。 若不变浑浊 → 氢气（仅生成H₂O）。 ◆能力强化练 1．（24-25八年级下·山东泰安·期末）下列关于沼气、煤、石油的说法正确的是 A．煤的液化、煤的焦化、煤的气化都属于物理变化 B．石油的分馏和煤的干馏都是化学变化 C．沼气的主要成分是甲烷 D．石油是一种由沸点不同的化合物组成的混合物，不加热就可以直接燃烧 【答案】C 【详解】A、 煤的液化：将煤转化为液体燃料（如甲醇），生成新物质，属于化学变化；煤的焦化（即干馏）：在隔绝空气条件下加热煤，生成焦炭、煤焦油等新物质，属于化学变化；煤的气化：将煤转化为气体燃料（如煤气），涉及化学反应，生成新物质，属于化学变化，故选项说法错误； B、石油的分馏没有生成新物质，属于物理变化，煤的干馏生成了新物质，属于化学变化，故选项说法错误； C、沼气的主要成分是甲烷，故选项C说法正确； D、石油是混合物，所含有的物质沸点不同，但不加热不可以直接燃烧，故选项说法错误。 故选：C。 2．某气体由氢气、一氧化碳、甲烷中的一种或几种组成。点燃该气体后，在火焰上方罩一干冷烧杯，烧杯内壁出现水雾；把烧杯迅速倒转过来，注入少量澄清石灰水并振荡，石灰水变浑浊。下列对该气体组成的推断不正确的是 A．可能只含有一氧化碳 B．可能只含有甲烷 C．可能只含有氢气和一氧化碳 D．可能三种气体都存在 【答案】A 【详解】点燃气体，干冷烧杯内壁出现水雾，说明有水生成，即原气体中有氢元素；注入少量澄清石灰水并振荡，石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳，即原气体中有碳元素。 A、一氧化碳中含有碳元素，若只有一氧化碳，则缺少氢元素，点燃后不会生成水，A推断错误，符合题意； B、甲烷中含有碳、氢2种元素，点燃后，可生成二氧化碳、水，推断正确，但不符合题意； C、氢气中只含有氢元素，一氧化碳中含有碳元素，点燃后，可生成二氧化碳、水，推断正确，但不符合题意； D、若三种气体混合，混合气体中含有碳、氢2种元素，点燃后，可生成二氧化碳、水，推断正确，但不符合题意。 故选A。 3．（24-25九年级上·海南海口·期末）下列实验操作不能达到实验目的的是 实验目的 实验操作 A 除去水中的异味 加入活性炭，充分搅拌后过滤 B 除去CO2中的少量CO 向混合气体中通入过量的氧气，点燃 C 检验电解水实验的产物 将燃着的小木条靠近管口，打开阀门 D 鉴别CO和CH4 分别点燃后，在火焰上方罩干燥烧杯 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A、加入活性炭，活性炭具有吸附性，能吸附水中的异味和色素，充分搅拌后过滤，能除去水中的异味，故选项能达到实验目的； B、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够通过量的氧气点燃，这是因为当二氧化碳(不能燃烧、不能支持燃烧)大量存在时，少量的一氧化碳是不会燃烧的，且除去气体中的气体杂质不能使用气体，否则会引入新的气体杂质，故选项不能达到实验目的； C、水通电分解生成氢气和氧气，将燃着的小木条靠近管口，打开阀门，若气体能燃烧，产生淡蓝色火焰，说明是氢气，若燃着的小木条燃烧的更旺，说明是氧气，故选项能达到实验目的； D、CO和CH4燃烧，分别生成二氧化碳、二氧化碳和水，分别点燃后，在火焰上方罩干燥烧杯，烧杯内壁出现水雾的是甲烷，无明显现象的是一氧化碳，可以鉴别，故选项能达到实验目的。 故选B。 4．（24-25八年级下·黑龙江绥化·期末）随着经济的发展，能源与环境成为人们日益关注的问题。 (1)目前，人类使用的燃料大多来自化石燃料，它们是 （填“可再生”或“不可再生”）能源。 (2)当家用燃气灶火焰呈黄色，锅底出现黑色固体时，应 （填“调大”或“调小”）灶具的进风口，使燃料充分燃烧。 (3)汽油中加入乙醇可节省石油资源，写出乙醇充分燃烧的化学方程式 。 (4)天然气：主要成分是 （填化学式），天然气燃烧的现象是：产生 色火焰，放出大量热；若火焰上方罩一干冷的烧杯，杯壁上出现 。其反应化学方程式为： 。 (5)氢气相较与传统燃料而言不仅放出热量多，并且不污染空气，其燃烧的化学方程式为 。 【答案】(1)不可再生 (2)调大 (3) (4) CH4 明亮的蓝 水珠 (5) 【详解】（1）化石燃料是古代生物的遗体经过漫长的地质年代形成的，在短期内不能从自然界得到补充，所以它们是不可再生能源。 故本问答案为：不可再生。 （2）家用燃气灶火焰呈黄色，锅底出现黑色固体，这是因为燃料燃烧不充分，氧气不足。调大灶具的进风口，可以增加氧气的量，使燃料充分燃烧。 故本问答案为：调大。 （3）乙醇的化学式为C2H5OH，乙醇充分燃烧时与氧气反应生成二氧化碳和水，化学方程式为。 故本问答案为：。 （4）天然气的主要成分是甲烷，化学式为CH4。 甲烷燃烧产生明亮的蓝色火焰。 在火焰上方罩一干冷的烧杯，会看到烧杯内壁出现水珠。 甲烷燃烧的化学方程式为。 故本问答案为：CH4；蓝；水珠；； （5）氢气燃烧是氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，化学方程式为。 故本问答案为：。 5．（25-26九年级上·辽宁大连·期中）阅读下面文章。 氢气和氨(NH3)被视为零碳燃料。氢气因其单位质量热值高、无污染、可循环利用等优势，被视为极具潜力的清洁能源。然而，为确保氢气高效稳定地存储和运输，仍需克服诸多挑战。 氨是无色、有毒、有强烈刺激性气味的气体，点燃时会与氧气反应生成水和氮气。氨与氢气在工业上常以压缩液体形式存储，其部分性能对比如表所示。近年来，在光催化条件下绿色制氨的方法得到了广泛关注，其合成及使用的技术路线如下图所示。 虽氨的毒性、腐蚀性等限制其在实际中应用，但随着技术进步，有望在解决能源危机和环境污染中发挥关键作用。 表  液氨和液氢的部分性能 燃料 存储温度/℃ 存储压力/kPa 密度/(g/cm3) 体积能量密度/(MJ/cm3) 液氨 25 1030.0 0.6028 11333 液氢 -253 102.0 0.0708 8539 体积能量密度：单位体积储存能量的大小。 氨合成及使用的技术路线图 回答下列问题。 (1)氢气和氨被视为零碳燃料，原因是二者都不含有 元素。氢气作为燃料具有的优势有 (写一条)。 (2)点燃时，氨与氧气发生反应的化学方程式为 。 (3)分析表中数据，与液氢相比，液氨具有的优势有 、 、 。 (4)在氨合成及使用的技术路线中，属于氧化物的物质是 ，发生的化学变化有 个；为节约资源、降低合成氨的成本，需循环利用的物质是 。 【答案】(1) 碳 单位质量热值高 (2) (3) 存储温度高，接近室温，存储容易 密度大，相同质量时体积小，占用空间小 体积能量密度大，相同体积存储更多能量 (4) 水 3 水、氮气 【详解】（1）氢气和氨被视为零碳燃料，原因是二者都不含有碳元素，氢气具有单位质量热值高、无污染、可循环利用等优势； （2）点燃时，氨与氧气反应生成水和氮气。其化学方程式为； （3）分析表中数据，与液氢相比，液氨具有的优势有存储温度高，接近室温，存储容易；密度大，相同质量时体积小，占用空间小；体积能量密度大，相同体积存储更多能量； （4）在氨合成及使用的技术路线中，属于氧化物的物质是水，发生的化学变化有电解水、氢气和氮气结合生成氨气、氨气与氧气结合生成水和氮气这三个反应，在此过程中能循环利用的物质是水和氮气。 6．（24-25九年级上·江苏南通·期中）氢气的发现、生产和应用极大地推动了人类社会的发展。 (1)18世纪，科学家利用铁和稀盐酸反应得到“易燃空气”，同时得到氯化亚铁，之后命名为氢气。 ①该反应的化学方程式为 。 ②发现氢气后，人们一直追求将氢气作为一种绿色能源，其理由是 。 (2)1969年，科学家利用催化剂TiO2实现光分解水制氢气。该反应的化学方程式为 。 (3)2023年我国建成首座氨制氢加氢站。氨制氢的一种生产流程图如图所示。 ①步骤II的反应属于 (填基本反应类型)。 ②步骤III的分子筛只让氢分子通过而阻止其他分子通过，该过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。 ③利用氨生产氢气的优点有 (写一个)。 【答案】(1) Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 氢气的燃烧产物是水，不会污染环境（合理即可） (2) (3) 分解反应 物理 氨气容易获取和储存（合理即可） 【详解】（1）①铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑； ②发现氢气后，人们一直追求将氢气作为一种绿色能源，其理由是氢气是一种可燃性气体，它在氧气中完全燃烧放出的热量多（是等质量甲烷完全燃烧放出热量的 2 倍多）；制取氢气的原料是水（可分解水制取氢气），资源不受限制；氢气的燃烧产物是水，不会污染环境； （2）用催化剂TiO2实现光分解水制氢气，同时生成氧气，该反应的化学方程式为：； （3）①根据流程图可知，步骤Ⅱ的反应是氨气分解生成氢气和氮气，该反应是由一种物质生成两种物质的反应，属于分解反应； ②步骤Ⅲ的分子筛只让氢分子通过而阻止其他分子通过，该过程中没有新物质生成，属于物理变化； ③利用氨生产氢气的优点有：氨气容易获取和储存，氨分解产生氢气的过程相对简单，反应条件也不苛刻。 ◆综合拔高练 7．（24-25九年级下·山东烟台·期末）人类社会发展离不开能源。 (1)煤燃烧时排放出的下列气体中，属于目前计入空气质量评价的主要污染物的是_____。 A．一氧化碳 B．二氧化碳 C．二氧化硫 D．二氧化氮 (2)液化石油气中含有丙烯(C3H6)和丁烯(C4H8)等气体。从微观角度分析，C3H6和C4H8性质不同的原因是 ，某气体由C3H6和C4H8中的一种或两种组成，取该气体样品在氧气中完全燃烧，测得生成的CO2和H2O的分子个数比为1∶1，该气体的组成可能是 。 A．只有C3H6    B．只有C4H8    C．C3H6和C4H8以质量比1∶2混合 (3)我市目前使用的家用燃料以天然气为主，写出甲烷(CH4)在氧气中完全燃烧的化学方程式： 。在使用天然气灶时，观察到火焰变黄、锅底变黑，则应该将空气进风口 (填“调大”或“调小”)。 (4)从环保角度分析氢能源被认为是最理想能源的原因是 。氢气点燃前需验纯，否则会发生爆炸，从微观角度解释氢气爆炸的原因是 。 【答案】(1)ACD (2) 分子构成不同 ABC (3) 调大 (4) 燃烧产物为水，无污染 在点燃的条件下，大量氢分子和氧分子同时接触，反应瞬间放出大量的热，使气体体积在有限的空间里急剧膨胀，发生爆炸 【详解】（1）目前计入空气质量评价的主要污染物为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物（粒径小于等于10微米的颗粒物，称PM10）、细颗粒物（粒径小于等于2.5微米的颗粒物，称PM2.5）和臭氧等，二氧化碳是空气的成分之一，不属于空气污染物，不需要列入监测项目，故选ACD； （2）由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小微粒。C3H6是由C3H6分子构成，C4H8是由C4H8分子构成，构成两者的分子不同，则化学性质不同； C3H6燃烧的化学方程式为，生成的CO2和H2O的分子个数比为6:6=1:1；C4H8燃烧的化学方程式为，生成的CO2和H2O的分子个数比为4:4=1:1，因此某气体由C3H6和C4H8中的一种或两种组成，取该气体样品在氧气中完全燃烧，测得生成的CO2和H2O的分子个数比为1:1，该气体的组成可能是只有C3H6、 只有C4H8、C3H6和C4H8以任意质量比混合，故选ABC； （3）甲烷燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为； 在使用天然气灶时，观察到火焰变黄、锅底变黑，是天然气不充分燃烧导致的，此时要增加氧气量，所以应调大进风口使其完全燃烧； （4）氢能是未来最理想的能源，从环保角度分析，氢能最突出的优点是燃烧产物为水，无污染； 氢气点燃前需验纯，否则会发生爆炸，从微观角度解释氢气爆炸的原因是在点燃的条件下，大量氢分子和氧分子同时接触，反应瞬间放出大量的热，使气体体积在有限的空间里急剧膨胀，发生爆炸。 8．（24-25九年级上·安徽合肥·期末）阅读下列科普知识，回答相关化学问题。 家庭燃料的变迁印证了改革开放四十年的伟大成就。从上世纪五六十年代烧柴，80年代烧蜂窝煤，90年代大多数家庭用上了罐装燃气，到现在越来越多的家庭用上了管道燃气。家庭燃料经过了一次次的变革，体现了习主席“绿水青山就是金山银山”的生态发展理念，推动形成绿色发展方式和生活方式。 材料1：木材是由碳、氢、氧、氮四种基本元素组成，此外还含有少量和微量的矿质元素。主要成分是纤维素、半纤维素和木质素。木材的着火点低于煤，各种木材成分不一样，各成分的含量不一样，所以着火点也不固定，范围为200℃-290℃。 材料2：蜂窝煤是一名叫王月山的伙夫发明的，他观察到灶里的煤火燃烧不旺时、只要拿根铁棍一拔，火苗就会从拨开的洞眼窜出，火一下就旺起来了。后来，他用煤粉做煤球、煤饼时，有意在上面均匀地戳几个通孔，不仅火烧得旺，而且节省燃煤。 材料3：灌装燃气一般为液化石油气，它是石油化工的一种产品，主要成分为丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等，经加压压缩成液态灌装在钢瓶中。使用时气态液化石油气经减压器减压后送至燃具。 材料4：省城太原最早使用的管道燃气为煤气。水煤气是以煤为原料加工制得的含有可燃组分的气体，主要成分为一氧化碳和氢气。水煤气是由水蒸气和碳在高温条件下反应而获得的。“西气东输”是我国距离最长、口径最大的天然气输气管道，西起塔里木盆地的轮南，东至上海，2004年以后我省大部分地区陆续使用上了天然气。家庭天然气的使用有效改善了大气环境，提高了人民生活品质。 阅读短文，回答下列问题： (1)从燃烧条件分析，生火时木材比煤容易点燃的原因是 。 (2)蜂窝煤相比于煤球火烧得旺，而且节省燃煤是因为 。 (3)天然气主要成份是甲烷，写出甲烷完全燃烧化学方程式 。 (4)气态液化石油气加压能压缩成液态灌装在钢瓶中，其原因是 。 【答案】(1)木材的着火点比煤低 (2)蜂窝煤与空气的接触面积大，能充分燃烧 (3) (4)分子间有间隔，气体受压后，分子间的间隔变小 【详解】（1）燃烧需要可燃物、与氧气接触，温度到达可燃物着火点。从燃烧条件分析，生火时木材比煤容易点燃的原因是木材的着火点比煤低； （2）可燃物与氧气接触越充分，反应越剧烈。蜂窝煤相比于煤球火烧得旺，而且节省燃煤，是因为蜂窝煤与空气的接触面积大，能充分燃烧； （3）甲烷在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为； （4）气态液化石油气加压能压缩成液态灌装在钢瓶中，其原因是分子间有间隔，气体受压后，分子间的间隔变小。 9．（24-25九年级上·江苏镇江·期中）氢能作为一种清洁、可再生能源受到越来越多的关注。氢能产业包含氢气的制备、储存、运输和应用等多个环节。 Ⅰ、制备“氢气”： (1)利用太阳能将水转化为氢能是一种理想途径。光分解水的过程如图1所示。 ①与电解水相比，该方法的优点是 。 ②用符号表达式表示反应Ⅰ的过程 。 Ⅱ、储存“氢气”： (2)氢气可以直接加压储存在储氢罐中，从微粒视角分析，主要原因是 。 (3)镁铝合金可用于储氢。将镁、铝单质按质量比为 34∶27的比例在一定条件下熔炼得到镁铝合金。该镁铝合金的化学式为 。 Ⅲ、运输“氢气”： (4)主要有3种运输方式：管道、气瓶车和液氢槽车。H2的运输成本与运输距离的关系如图2所示。从图中可分析，运输距离越长，成本越高的运输方式是 。 Ⅳ、应用“氢气”： (5)氢气和氧气在Pd基催化剂表面可反应生成过氧化氢，其微观示意图如下、“解离”时，结构被破坏的分子是 （填化学式）。 【答案】(1) 节约能源 FeO+H2OFe3O4+H2 (2)分子间存在间隔 (3)Mg17Al12 (4)气瓶车 (5)H2 【详解】（1）①与电解水相比，该方法是利用太阳能分解水，可以节约能源，故填：节约能源； ②反应Ⅰ中氧化亚铁与水在太阳能的作用下生成四氧化三铁和氢气，反应的符号表达式为FeO+H2OFe3O4+H2，故填：FeO+H2OFe3O4+H2； （2）氢气可以直接加压储存在储氢罐中，主要原因是分子间有间隔，且气态物质分子的间隔较大易被压缩，故填：分子间存在间隔； （3）将镁、铝单质按质量比为 34：27的比例在一定条件下熔炼得到镁铝合金。合金中镁和铝的原子个数比为:=17:12，则镁铝合金的化学式为Mg17Al12，故填：Mg17Al12； （4）由图可知，运输距离越长，成本越高的运输方式是气瓶车，故填：气瓶车； （5）由图可知，反应的实质是氢分子分成原子，然后氢原子和氧分子按一定的方式结合成过氧化氢分子，“解离”时，结构被破坏的分子是氢分子，故填：H2。 10．（25-26九年级上·广东广州·期中）目前，全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。氢能是人类未来的理想能源之一，氢气的发现、制取、利用等意义重大。 (1)发现氢气：1766年，英国科学家卡文迪许用铁与稀盐酸作用，制得了“易燃空气”。1787年拉瓦锡将[表示水蒸气]通过一根烧红的铁制枪管，同样得到“易燃空气”。他将“易燃空气”命名为“生成水的元素”，即氢。 ①文中“易燃空气”是指 (填化学式)。 ②拉瓦锡实验中，枪管内壁有黑色固体(四氧化三铁)生成，该反应的化学方程式为 。 (2)制取氢气：利用太阳能等可再生能源“绿色”制氢，一种以为催化剂制氢的反应原理如图1所示。 ①反应Ⅰ中 (填“参加”或“未参加”)化学反应。 ②通过图1方法制氢，最终反应中、、的分子个数比 。 (3)利用氢气：氢燃料电池的工作原理示意图如图2所示： ①将氢气送到燃料电池中，经过催化剂的作用，通过质子交换膜，再与氧气反应，同时产生电流。该电池能将 转化为电能，氢燃料电池中发生反应的化学方程式为 。 ②质子交换膜中只允许一种微观粒子通过，该微观粒子为 (填字母序号)。 A．                B．                C． 【答案】(1) H2 (2) 参加 1:1:3 (3) 化学能 B 【详解】（1）①拉瓦锡将“易燃空气”命名为“生成水的元素”，即氢，则文中“易燃空气”是指氢气，故填：H2； ②拉瓦锡实验中，枪管内壁有黑色固体(四氧化三铁)生成，则该反应为铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，该反应的化学方程式为：； （2）①由图可知，反应Ⅰ中与甲烷反应生成NiO、FeO、一氧化碳和氢气，则NiFe2O4参加化学反应； ②由图可知，该反应的总反应为甲烷和水蒸气在太阳光和NiFe2O4的催化下反应生成一氧化碳和氢气，该反应的化学方程式为：，则最终反应中、、的分子个数比为：1:1:3； （3）①将氢气送到燃料电池中，经过催化剂的作用，通过质子交换膜，再与氧气反应，同时产生电流。则该电池能将化学能转化为电能； 氢燃料电池中发生反应为氢气和氧气在催化剂的作用下反应生成水，该反应的化学方程式为：； ②由图可知，氢分子分为氢原子，氢原子失去电子形成氢离子，氢离子通过质子交换膜进入另一端，电子通过导线到达另一端，然后氢离子与电子、氧原子结合为水分子，则质子交换膜中只允许一种微观粒子通过，该微观粒子为氢离子。 故选B。 11．氢气是理想的能源。 一、利用太阳能制取氢气 图1是利用太阳能将水转化为氢能的两条理想途径。 (1)途径一的“电解水”过程中，将电能转化为 能。 (2)图2是途径二中水在高温下分解过程中微粒含量与温度的关系。回答下列问题： ①科学家致力于研究在催化剂和光照条件下分解水制氢气。写出该反应的化学表达式： 。 ②该反应前后催化剂的质量和 均不发生改变。 ③1000~1500℃温度段，微粒的含量未发生变化的原因是 。 ④图中曲线A对应的微粒是 。 (3)镁铜合金可用于储氢。在氩气的氛围中，将一定比例的金属镁和铜熔炼得到镁铜合金。熔炼时须通入氩气，其目的是 。 (4)一定温度时，镁铝合金与H2反应，若生成了一种含Al、H两种元素的化合物，其中H元素的质量分数为10.0%，则这种化合物的化学式为 。 二、实验室制取氢气 实验室可利用Zn与稀H2SO4的反应制取H2。 (1)Zn与稀H2SO4反应生成硫酸锌和氢气，写出反应的化学表达式 。 (2)为探究影响Zn与稀H2SO4反应快慢的因素，进行以下三组实验：室温下，取颗粒大小相同的锌粒与足量的稀H2SO4反应，测量产生10mL H2(通常状况)所需的时间，下表为实验数据： 实验编号 硫酸的质量分数/% 硫酸的体积/mL 锌粒的质量/g 时间/s 1 10 10 1 78 2 10 10 2 57 3 40 10 1 9 ①比较实验1、2的数据，可以得出的结论是：在硫酸的质量分数和体积相同时，锌粒的质量越大，收集相同体积H2所需时间 (选填“越短” 或“越长”)。 ②由实验数据可知，该实验中对Zn与稀H2SO4反应快慢影响较大的因素是 。 三、用氢气合成氨 一定条件下，将体积比为1∶3的N2和H2反应合成氨气，流程如图所示。氨气可用于制造氮肥。 (1)利用N2和O2的 不同可分离液态空气得到N2。 (2)甲烷(CH4)和H2O高温下反应得到CO 和原料气H2，该反应的化学表达式为 。 (3)如图，从“合成塔”中出来的气体是 (选填“纯净物”或“混合物”)。 (4)如图是常见氮肥包装标签的主要文字(杂质中不含氮元素)。 请计算： ①碳酸氢铵中氮元素的质量分数为 。 (结果精确到0.1%) ②这包氮肥中氮元素的质量是 Kg。 ③这包氮肥与 Kg硝酸铵(NH4NO3)的含氮量相等。 【答案】 化学 H2OH2 + O2 化学性质 没有达到水反应所需的温度(没有达到水分解所需的温度，或水没有发生分解) H(或氢原子) 作保护气，防止金属被氧化 AlH3 Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2 越短 硫酸的质量分数(硫酸的浓度给分) 沸点 CH4 + H2OCO + H2 混合物 17.7% 8.4 24 【详解】一、（1）途径一的“电解水”过程中，将电能转化为化学能。 （2）①在催化剂和光照条件下分解水制氢气，同时生成氧气，化学表达式是：； ②根据催化剂的定义，该反应前后催化剂的质量和化学性质均不发生改变； ③1000～1500℃温度段，微粒的含量未发生变化的原因是没有达到水反应所需的温度(没有达到水分解所需的温度，或水没有发生分解)。 ④由化学反应的实质可知，每个水分子会分解为2个氢原子和1个氧原子，由图可知，A的数目大于B的数目，所以图中曲线A对应的微粒是H(或氢原子)； （3）氩气的化学性质很稳定，所以将镁、铜单质按比例在一定温度下熔炼得到上述合金。熔炼时须通入氩气的目的是防止熔炼时镁、铜与氧气反应； （4）化合物中铝原子与氢原子的个数比为： ，所以该化合物的化学式为AlH3。 二、（1）Zn与稀H2SO4反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学表达式：。 （2）①比较实验1、2的数据，可以得出的结论是：在硫酸的质量分数和体积相同时，锌粒的质量越大，收集相同体积H2所需时间越短。 ②由实验数据可知，该实验中对Zn与稀H2SO4反应快慢影响较大的因素是硫酸的质量分数。 三、（1）利用空气中氮气的沸点比氧气的沸点低，先将空气加压降温变成液态，然后再加热,使氮气首先从液态空气中蒸发出来，留下的就是液态氧气。 （2）甲烷和H2O高温下反应得到CO和原料气H2，该反应的化学表达式为：。 （3）一定条件下，将体积比为1：3的N2和H2反应合成氨气，从“合成塔”中出来的气体有氨气、氢气等，属于混合物。 （4）①碳酸氢铵中氮元素的质量分数为：。 ②这包氮肥中氮元素的质量是：50kg×16.8%=8.4kg。 ③设这包氮肥质量为x，与硝酸铵的含氮量相等。 解得：x=24kg。 故这包氮肥与24Kg硝酸铵的含氮量相等。 12．（24-25九年级上·江苏镇江·期中）氢气的开发利用是氢能研究的热点。 一、氢气的发现 (1)1766年，英国科学家卡文迪许用铁与稀盐酸作用，制得了可燃性的，同时还得到了浅绿色的氯化亚铁溶液。 ①写出氯化亚铁的化学式 ，点燃氢气前应 。 ②发现氢气后，人们一直追求将氢气作为一种绿色能源，其理由是 。 (2)1785年，拉瓦锡将水蒸气通过红热的铁制枪管后得到了氢气，同时生成四氧化三铁。写出该反应的符号表达式 。 二、氢气的制备与贮存 (3)甲烷和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甲烷和水蒸气催化重整的符号表达式为 。 ②“分离”的目的是 。 (4)是镁、铜按一定质量比融合而成的合金。可用于化学储氢，其贮氢与释氢过程如图3所示。 ①贮氢反应需要在高温和隔绝空气的条件下进行，隔绝空气的原因 。 ②释氢释放的比贮氢吸收的 （选填“多”或“少”） (5)实验室可利用Zn粒与稀的反应制取。 为探究影响Zn粒与稀反应快慢的因素，进行以下三组实验：室温下，取颗粒大小相同的锌粒与足量的稀反应，测量收集（通常状况）所需的时间，下表为实验数据： 实验编号 硫酸的质量分数/% 硫酸的体积/mL 锌粒的质量/g 时间/s 1 10 10 1 78 2 10 10 2 57 3 40 10 1 9 ①比较实验1、2的数据，可以得出的结论是：在硫酸的质量分数和体积相同时，锌粒的质量越大，收集相同体积所需时间 （选填“越短”或“越长”）。 ②由实验数据可知，该实验中对Zn粒与稀反应快慢影响较大的因素是 。 三、氢气在工业生产中的应用 合成氨工艺需要用到氢气，在铁触媒作用下，用体积比为的氮气和氢气合成氨气。 (6)是合成氨的重要原料。工业上可从空气中获得，利用空气中各成分的 不同将空气中各成分进行分离。 (7)是铁触媒的主要成分。合成氨催化过程中因部分与反应使催化剂“失效”。在一定温度下可用将其“再生”，原理如图4所示。 “再生”过程中铁元素的质量分数 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 (8)如图5是在失效和再生过程中的质量与时间变化的关系图。 时刻，是失效过程，时刻，是失效催化剂固体再生过程。 则：A点处，固体中铁元素的质量= g。B点处，固体中含的质量为46.4g，则 g。 【答案】(1) FeCl2 检验氢气的纯度 氢气燃烧生成水，无污染 (2) (3) 除去H2中CO2（合理即可） (4) 防止空气中的氧气参与反应导致无法生成MgH2（合理即可） 多 (5) 越短 硫酸的质量分数 (6)沸点 (7)变小 (8) 50.4 68 【详解】（1）①氯化亚铁中铁显+2价，氯显-1价，化学式为：FeCl2；氢气具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火容易发生爆炸，故点燃氢气前，应先检验氢气的纯度； ②发现氢气后，人们一直追求将氢气作为一种绿色能源，其理由是氢气的燃烧产物是水，不会污染环境； （2）水蒸气通过红热的铁制枪管后得到了氢气，同时生成四氧化三铁，反应的符号表达式为：； （3）①甲烷和水蒸气在催化作用下反应生成CO2和H2，反应的符号表达式为：； ②根据图2，H2、CO2的混合气体经过“分离”除去CO2，得到H2，所以分离的目的是：获得纯净的氢气； （4）①空气中的氧气有强氧化性，能在高温条件下与H2反应生成H2O，导致H2无法转化为MgH2； ②由图3可知，氢气先是转化为氢化镁，氢化镁再与氯化氢反应释放出氢气，第一步只是将氢气贮存，而第二步中氢化镁还吸收氯化氢的氢元素变为氢气，则释氢释放的H2比贮氢吸收的H2多； （5）①比较实验1、2的数据，可以得出的结论是：在硫酸的质量分数和体积相同时，锌粒的质量越大，收集相同体积H2所需时间越短； ②由实验数据可知，该实验中对Zn与稀H2SO4反应快慢影响较大的因素是硫酸的质量分数； （6）工业上分离液态空气，是利用空气中各成分的沸点不同进行分离； （7）根据图4，再生过程是FeO转化为Fe3O4，FeO中Fe的质量分数为：×100%≈77.8%，Fe3O4中Fe的质量分数为：×100%≈72.4%，所以该过程中铁元素的质量分数变小； （8）图5是Fe3O4在失效和再生过程中的质量与时间变化的关系图，由图可知，Fe3O4的质量为69.6g，根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类和质量不变，则A点处，固体中铁元素的质量为69.6g××100%=50.4g；T1～T3时刻，是Fe3O4失效过程，该过程中固体成分为Fe3O4和FeO，已知B点Fe3O4的质量为46.4g，其中铁元素的质量为46.4g××100%=33.6g，根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类和质量不变，则FeO中铁元素的质量为50.4g-33.6g=16.8g，则氧化亚铁的质量为16.8g÷（×100%）=21.6g，则M=46.4g+21.6g=68g。 ◆中考真题练 13．（2025·江苏常州·中考真题）天然气入户是城镇老旧小区改造的一项民生工程。下列说法正确的是 A．天然气燃烧反应：C2H6O+3O22CO2+3H2O B．天然气燃烧时能量转化关系：热能转化为化学能 C．燃气热水器要安装在浴室外以防洗澡时CO中毒 D．家用燃料变迁到天然气源于天然气是可再生能源 【答案】C 【详解】A、天然气主要成分是甲烷，甲烷在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为，说法错误，不符合题意； B、天然气燃烧时能量转化关系：化学能转化为热能和光能，说法错误，不符合题意； C、燃气热水器燃烧不充分时可能产生一氧化碳，CO是一种有毒气体，易导致中毒，因此燃气热水器要安装在浴室外，确保通风，减少CO积累风险，说法正确，符合题意； D、天然气在短时间内不能从自然界中得到补充，属于不可再生能源，家用燃料变迁到天然气是因天然气更清洁、高效，而非可再生，说法错误，不符合题意。 故选：C。 14．（2025·宁夏·中考真题）家用燃料的变迁体现着科技的进步，印证着生活的向好发展。请结合所学知识和下图，回答下列问题。 (1)薪柴、煤炭、液化石油气、天然气均可作为燃料，主要的原因是 。 (2)过去，薪柴是主要燃料。涉及薪柴的成语“釜底抽薪”蕴含了一种灭火方法，其灭火原理是 。 (3)如今，通过西气东输工程，天然气作为家用燃料已广泛使用，请写出天然气中甲烷完全燃烧的化学方程式 。 (4)燃料不充分燃烧不仅会浪费资源，还会造成空气污染。使燃料充分燃烧，通常需要考虑的因素有 （写一种即可）。 (5)你认为未来家用燃料应具备的特点是 。 【答案】(1)都具有可燃性 (2)清除可燃物 (3) (4)燃烧时要有足够的空气（氧气）（或燃料与空气要有足够大的接触面） (5)环保清洁（或安全、来源广、可再生、成本低等） 【详解】（1）薪柴、煤炭、液化石油气、天然气均可作为燃料，是因为它们都是可燃物，具有可燃性； （2）成语“釜底抽薪”的含义是指从锅下抽掉柴火，比喻从根本上解决问题，彻底断绝事情的根源或阻止其继续发展。因此其灭火的原理是清除可燃物； （3）天然气中甲烷完全燃烧的化学方程式为：； （4）使燃料充分燃烧，通常需要考虑的因素有两方面：燃烧时要有足够的空气（氧气），燃料与空气要有足够大的接触面； （5）未来家用燃料应向着环保清洁、安全、来源广、可再生、成本低等方面发展。 15．（2025·西藏·中考真题）某兴趣小组用锌粒和稀硫酸制取干燥的氢气，实验装置如图所示。 (1)锌和稀硫酸反应的化学方程式为 。 (2)试剂Q的作用是干燥氢气，则试剂Q为 。 (3)实验中以下操作正确的是 。 A．用向上排空气法收集氢气 B．长颈漏斗下端伸入液面下 C．把鼻孔凑到试管口闻气体气味 【答案】(1) (2)浓硫酸 (3)B 【详解】（1）锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，方程式为：； （2）浓硫酸具有吸水性，且不与氢气反应，可用于干燥氢气，故试剂Q为浓硫酸； （3）A、氢气密度比空气小，采用向下排空气法收集，选项错误； B、长颈漏斗下端伸入液面下，防止气体沿长颈漏斗逸出，选项正确； C、闻气体的气味应扇闻，不能把鼻孔凑到试管口，选项错误； 故选B。 16．（2025·四川成都·中考真题）合理利用化石能源和开发新能源有利于能源结构优化。 (1)据图分析，目前我国能源消费中占比最大的能源是 ，写出一种“其他能源” 。 (2)下列不属于石油炼制的产品是 （填序号）。 a.汽油    b.煤油    c.乙醇    d.液化石油气 (3)用天然气代替煤的优点是 。 (4)焦炭可与超临界水反应制备，化学方程式为。根据化学方程式计算，含600kg碳的焦炭最多制备的质量是多少？ 【答案】(1) 煤 氢能（合理即可） (2)c (3)减少二氧化硫、可吸入颗粒物等污染物的排放 (4) 解：设制备H2的质量为x。 解得 x=200kg 答：含600kg碳的焦炭最多制备H2的质量是200kg。 【详解】（1）从图中可知，目前我国能源消费中占比最大的能源是煤；“其他能源” 可以是太阳能（或风能、水能等，合理即可）。 （2）乙醇不是石油炼制的产品，石油炼制可得到汽油、煤油、液化石油气等，答案为c。 （3）天然气代替煤的优点：减少二氧化硫、可吸入颗粒物等污染物的排放（或热值高，合理即可 ）。 （4）见答案。 17．（2025·江苏盐城·中考真题）燃料的燃烧是人类获取能量的重要途径。 (1)家用燃料经历了柴草、煤炭、液化石油气、天然气的历史变迁。 ①柴草燃烧时将 能转化为热能；煤炭燃烧会产生 等物质污染环境。 ②液化石油气、天然气燃烧出现黄色或橙色火焰时，须将燃气灶的进风口调 （选填“大”或“小”）。 (2)作为航空燃料必须满足以下要求：在-40℃至-60℃仍保持液态；不容易挥发，且燃点（着火点）不能太低；热值高……现列举两种燃料的燃点和热值如下表所示。 燃料名称 化学式 燃点/℃ 热值/（×1000kJ⋅kg⁻¹） 乙醇 C2H6O 75 30.2 航空煤油 C8H18~C16H34 425 43 ①综合以上信息推断：乙醇 （选填“适宜”或“不适宜”）用作航空燃料，理由是 。 ②等质量的乙醇和航空煤油完全燃烧，产生CO2质量较大的是 。 (3)我国正积极开发和利用新能源，如图是我市沿海发电的场景，这种发电技术的优点有 ，缺点有 （各写出一点即可）。 (4)液氨有望成为未来理想的清洁能源，它在纯氧中完全燃烧的产物只有水和氮气（）。试计算34 g氨气完全燃烧至少需要消耗氧气的质量是多少。（写出计算过程） 【答案】(1) 化学   SO2、氮的氧化物 大 (2) 不适宜 乙醇易挥发，燃点低 航空煤油 (3) 风力无污染（或风能是可再生能源等，答案合理即可） 发电不稳定（或产生噪音，设备维护难度大、成本高等，答案合理即可） (4)解：设34 g氨气完全燃烧至少需要消耗氧气的质量为x 答：34 g氨气完全燃烧至少需要消耗氧气的质量为48 g。 【详解】（1）①柴草燃烧时将化学能转化为热能；煤炭含有氮、硫等元素，故煤炭燃烧会产生SO2、氮的氧化物等物质污染环境； ②液化石油气、天然气燃烧出现黄色或橙色火焰，说明此时氧气不充足导致燃烧不完全，需要将燃气灶进风口调大； （2）①乙醇易挥发，燃点低，不适宜用作航空燃料； ②由乙醇和航空煤油的化学式可知，航空煤油中碳元素的质量分数较大，即等质量的乙醇和航空煤油中，航空煤油含有碳元素的质量较大，完全燃烧产生的二氧化碳质量较大； （3）风能是可再生能源，风力发电不会产生污染，但是受环境和技术条件限制，风力发电又具有发电不稳定，风机运行时会产生噪音，设备维护的难度大、成本高等缺点； （4）解析见答案。 18．（2025·山东泰安·中考真题）人类社会的发展离不开能源，能源的开发和综合利用具有重要意义。 (1)图1为我国不同年份的能源结构图。下列关于图1的说法错误的是___________(填序号)。 A．太阳能、氢能都是清洁能源 B．我国能源结构中清洁能源占比呈增长趋势 C．减少煤的使用有利于减轻温室效应 D．煤燃烧产生的CO2和SO2是形成酸雨的空气污染物 (2)工人在使用氧炔焰进行金属焊接时，操作不当会产生大量黑烟，此时调 (填“大”或“小”)图2中乙炔的进气口即可。 (3)氢气作为清洁能源的优点是 (任写一条)。 (4)天然气主要成分为甲烷，还含有少量硫化氢等气体。硫化氢(H2S)在催化剂作用下与甲烷反应生成二硫化碳(CS2)等物质，结合图3写出该反应的化学方程式 。 【答案】(1)D (2)小 (3)无污染 (4) 【详解】（1）A、太阳能、氢能燃烧产物无污染，都是清洁能源；故选项A正确； B、从图1可看出我国清洁能源占比逐年增长；故选项B正确； C、选项减少煤的使用可减少CO2排放，有利于减轻温室效应，故选项C正确； D、煤燃烧产生的SO2是形成酸雨的空气污染物，而CO2是导致温室效应的主要气体，不是形成酸雨的污染物，故选项D错误。 故选D。 （2）产生大量黑烟说明乙炔燃烧不充分，应调小乙炔的进气口，使乙炔与氧气充分反应。故应填写：小； （3）燃烧产物是水，无污染（或热值高、来源广等），故应填写：无污染； （4）由图3微观粒子示意图可知，甲烷（）与硫化氢（）在催化剂作用下反应生成二硫化碳（）和氢气（），根据质量守恒定律，写出化学方程式为，故应填写：； 19．（2025·黑龙江大庆·中考真题）目前，全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。氢能是人类未来的理想能源之一，制氢、储氢、释氢、用氢是氢能研究的热点。 项目一：制氢 根据生产来源和碳排放量不同，氢气分类如图1. (1)“绿氢”是利用可再生能源发电制氢，生产中实现二氧化碳零排放。电解水产生的氢气和氧气的体积比为 。 (2)“灰氢”是化石燃料制氢，可利用甲烷与水蒸气在高温条件下生成二氧化碳和氢气的方法制得，请写出该反应的化学方程式 ，从生成物的角度分析，该方法造成的环境问题是 (填字母)。 A．酸雨    B．温室效应增强    C．臭氧空洞 (3)“蓝氢”是“灰氢”制法结合碳捕集和封存技术，实现低碳制氢，其中一种方法是利用氢氧化钠溶液实现“碳捕集”，如图2. ①氢氧化钠溶液喷成雾状的目的是 。 紫氢是以来源丰富的水为原料，利用核能生产的氢气；金氢是自然产生或存于地壳中的天然氢。 项目二：储氢 (4)物理储氢：在高压下把氢气压缩储存于钢瓶中，从微观角度解释，氢气能被压缩储存的原因是 。 (5)化学储氢：可利用Mg-Cu储氢合金与氢气反应生成金属氢化物MgH2，MgH2中氢元素的化合价为 。 项目三：释氢 (6)MgH2的一种释氢过程如图3所示，释氢开始时反应速率较快，然后逐渐减小。据图分析，反应速率逐渐减小的原因是 。 项目四：用氢 (7)氢气是理想的燃料，原因是 (写出一条即可)。 【答案】(1)2:1 (2) B (3) 增大与二氧化碳的接触面积 (4)分子之间存在间隔，气体的分子间隔较大容易被压缩 (5)-1 (6)生成的氢氧化镁逐渐覆盖在氢化镁表面，使氢化镁与水的接触面积逐渐减小 (7)产物只有水，清洁无污染 【详解】（1）在电解水实验中，“正氧负氢”，生成氢气和氧气的体积比约为2:1； （2）甲烷与水蒸气在高温条件下生成二氧化碳和氢气方程式为：； 该“灰氢”的生成过程中，还生成了二氧化碳气体。 A、二氧化碳不是造成酸雨的主要物质，造成酸雨的主要物质是二氧化硫和二氧化氮，选项错误； B、二氧化碳是造成温室效应增强的主要气体，选项正确； C、造成臭氧空洞的主要物氯氟烃类，不是二氧化碳，选项错误； 故选B； （3）①将氢氧化钠溶液喷成雾状能增大与二氧化碳的接触面积，使反应更充分； （4）氢气是由氢分子构成的，分子间存在着间隔，气体间的分子间隔较大容易被压缩，所以氢气能被压缩储存； （5）MgH2中镁元素显+2价，设氢元素化合价为x，根据化合物中各元素正负化合价代数和为0，则有：（+2）+2x=0，x=-1； （6）由图可知，生成的氢氧化镁会逐渐覆盖在氢化镁表面，使氢化镁与水的接触面积逐渐减小，造成反应速率逐渐减小直至停止； （7）氢气燃烧的热值高，且产物只有水，清洁无污染。 20．（2025·河南·中考真题）化学是能源科学、环境科学、航空航天工程等现代科学技术的基础。 (1)社会发展离不开优质能源开发。下列属于可再生能源的是 (填字母)。 a．煤            b．石油            c．氢气            d．天然气 (2)能源转型是人类进步的驱动力，家用燃料的变迁承载了社会文明发展的需求。某兴趣小组通过调查家用燃料的变迁与合理使用，绘制了下图所示的家用燃料变迁图。请完成下列问题。 ①点燃煤时常用柴草引燃，说明可燃物燃烧需要的条件之一是 。 ②天然气主要成分是甲烷。甲烷完全燃烧的化学方程式为 。 ③天然气作为一种比较清洁的燃料，已经走进城乡居民生活。与燃煤相比，使用天然气可以减少的空气污染物是 (填一种即可)。 【答案】(1)c (2) 温度达到可燃物的着火点 二氧化硫（合理即可） 【详解】（1）a、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； b、石油属于化石燃料，短期内不能再生，属于不可再生能源，不符合题意； c、氢气可通过电解水得到，属于可再生能源，符合题意； d、天然气属于化石燃料，短期内不能再生，属于不可再生能源，不符合题意。 故选c； （2）①煤的着火点较高，不易被点燃，点燃煤时常用柴草引燃，是因为柴草燃烧放出热量，可使温度升高达到煤的着火点，故说明可燃物燃烧需要的条件之一是：温度达到可燃物的着火点； ②天然气主要成分是甲烷。甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：； ③煤燃烧会产生二氧化硫、一氧化碳等污染物，而天然气的主要成分是甲烷，甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水，使用天然气可以减少的空气污染物是二氧化硫等； 21．（2025·山东烟台·中考真题）2025年3月，我国首个利用清洁能源的海洋氢氨醇一体化项目在烟台建设完工。该项目的主要流程如下图，相关物质的沸点如下表。 燃料 沸点（°C）（101kPa） 氢气 氨气 甲醇 64.7 (1)在水电解装置中，与电源正极相连的电极产生1000L气体，则与电源负极相连的电极上产生的气体体积是 L。 (2)在合成装置1中产生氨气。氨气燃烧生成氮气和水，可作为远洋船舶的绿色燃料。从燃烧产物看，氨气被称为绿色燃料的原因是 。 (3)合成装置2中发生的反应是。甲醇可做燃料，其充分燃烧的化学方程式是 。从反应物分析，用合成装置2生产甲醇比用石油为原料生产甲醇有利于实现“双碳”目标，原因是 。 (4)氢气本身就是绿色燃料，转化成氨气或甲醇再做燃料的原因是 。 【答案】(1)2000 (2)燃烧产物是氮气和水，无污染 (3) 消耗捕集的CO2，减少碳排放 (4)氢气沸点低，难储存运输，转化为氨气或甲醇更易储存运输 【详解】（1）电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，体积比为1:2；正极产生1000L气体（氧气），则负极产生氢气的体积是2000L； （2）氨气燃烧生成氮气和水，水和氮气都无污染，所以氨气被称为绿色燃料的原因是燃烧产物是氮气和水，无污染。 （3）甲醇充分燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为； 合成装置 2 生产甲醇利用的是捕集的CO2，可消耗二氧化碳，而石油为原料生产甲醇会产生二氧化碳，所以原因是消耗捕集的CO2，减少碳排放 。 （4）氢气沸点低（−252.9∘C ），难液化储存和运输；转化为氨气（沸点−33.5∘C ）或甲醇（沸点64.7∘C ）后，沸点升高，更易储存和运输 。所以原因是氢气沸点低，难储存运输，转化为氨气或甲醇更易储存运输 。 22．（2025·山东青岛·中考真题）能源是社会发展的动力，能源开发利用的程度是衡量国家生产力水平的标志。 (1)图一展示了我国2013年至2023年间的能源结构消费占比。据图可知：占消费主体地位的能源是 ，化石燃料的使用占比逐年 (填“增加”或“减少”)。 (2)我国是世界上首个稳定开采“可燃冰”的国家。“可燃冰”是一种自然存在的天然气水合物，被视为石油的替代能源。天然气的主要成分是甲烷()，它在氧气中完全燃烧的化学方程式为 。 (3)我国“液态阳光”技术以二氧化碳和氢气为原料，在催化剂作用下合成液体燃料甲醇()，生产过程如图二所示。 ①生产过程中利用的可再生能源是 (写一种)，在电解装置中，能量由 能转化为 能。 ②请写出合成甲醇的化学方程式 。 ③在合成和使用甲醇的过程中，可循环利用的物质是 。 【答案】(1) 煤炭 减少 (2) (3) 太阳能（或风能） 电 化学 水（H2O） 【详解】（1）观察可知，在各年份的能源结构消费占比中，煤炭的占比一直较大，所以占消费主体地位的能源是煤炭。同时可以看到，随着年份的推移，煤炭、石油、天然气这些化石燃料的占比柱状图高度整体呈下降趋势，即化石燃料的使用占比逐年减少。 （2）甲烷CH4在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水，根据化学反应前后原子种类和数目不变进行配平，化学方程式为。 （3）①可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源。在这个生产过程中，太阳能和风能都属于可再生能源，这里可以写太阳能（或风能）。在电解装置中，电能使水分解产生氢气和氧气，能量由电能转化为化学能（因为电解过程中生成了新物质，将电能转化为物质中的化学能储存起来）。 ②二氧化碳和氢气在催化剂的作用下合成甲醇，同时还会生成水。根据化学反应前后原子种类和数目不变进行配平，化学方程式为 。 ③观察生产过程图可知，在合成甲醇的反应中生成了水，而水又作为电解装置的原料参与反应，所以在合成和使用甲醇的过程中，可循环利用的物质是水（H2O）。 23．（2025·山东威海·中考真题）探秘航空燃料 C919客机是我国自主设计、研发并制造的大型喷气式客机，是中国航空工业的骄傲。燃料是飞机的动力来源，某化学小组开展了“我是飞机燃料设计师”项目式学习活动。 Ⅰ、航空燃料的燃烧 (1)飞机的燃料是航空煤油，请写出航空煤油（以计）完全燃烧的化学方程式 。与燃烧等质量的乙醇相比，航空煤油完全燃烧产生的二氧化碳质量 （填“大于”“小于”或“等于”）乙醇完全燃烧产生的二氧化碳质量。 (2)航空煤油燃烧产生大量，某地建设了回收利用的循环设施（如图）。 ①发生器1中发生反应的化学方程式为 ，该反应过程中的能量转化形式为 。 ②小林用微观示意图（如图）表示发生器2中发生的化学反应，请将其补充完整 。 Ⅱ、燃烧室的秘密 如图是某型号飞机发动机的工作简图。 (3)空气需压缩后进入燃烧室，从微观的角度解释其原因 。 (4)为探究燃料喷成细雾状的原因，进行如下实验： ①分别取两份等体积的航空煤油，一份放在金属瓶盖内点燃（图1），一份用喷壶喷成细雾状后点燃（图2）。结合实验现象分析，燃烧室内将航空煤油喷成细雾状使其充分燃烧的目的是 （答两条）。 ②实验结束后，金属瓶盖内的航空煤油仍在燃烧，请提供一种灭火的方法 。 Ⅲ、设计未来燃料 航空煤油是从石油中分离出来的，为节约化石燃料，需寻找航空煤油的替代品。 (5)以地沟油为原料炼制生物航空煤油。地沟油经处理后得到油水混合物，再经过 （填操作名称）得到油，进一步转化可制得航空煤油。 (6)氨气在氧气中完全燃烧生成氮气和水，请描述该反应的微观过程 。科学家尝试利用该反应产生的能量为飞机提供动力，从对环境影响的角度分析，与航空煤油相比选择氨气作为燃料的优点是 （答一条）。 【答案】(1) 大于 (2) 电能转化为化学能 (3)空气经压缩后，单位体积内氧分子数目增多，使燃烧更剧烈 (4) 减少产生炭黑，防止发动机积碳；放热多，产生更大的动力 沙土盖灭（合理即可） (5)蒸馏 (6) 在点燃条件下，氨分子和氧分子被破坏，氮、氢、氧原子重新组合成氮分子和水分子 燃烧不产生二氧化碳，减缓温室效应（合理即可） 【详解】（1）充分燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：； 航空煤油中碳元素质量分数为，乙醇中碳元素质量分数为，则等质量的航空煤油和乙醇，航空煤油中碳元素质量分数更大，根据反应前后元素种类和质量不变，则航空煤油燃烧产生的二氧化碳质量大于乙醇完全燃烧产生的二氧化碳质量。 （2）①由流程可知，发生器1中，水通电生成氢气和氧气，反应的化学方程式为：，该过程中，电能转化为化学能； ②反应前后原子的种类和个数不变，反应前有1个碳原子、2个氧原子和8个氢原子，等号右边有1个碳原子和4个氢原子，则还应补充2个氧原子和4个氢原子，则应补充两个水分子，图为：。 （3）空气能加压，是因为分子间有间隔，在加压时，分子间间隔减小。 （4）①将航空煤油喷成细雾状，能增大其和氧气的接触面积，使其充分燃烧，从而减少产生炭黑，防止发动机积碳，且放热更多，产生更大的动力等。 ②航空煤油燃烧时，可用沙土盖灭，可隔绝氧气，从而灭火。 （5）根据油和水的沸点不同，可通过蒸馏得到油，从而进一步转化可制得航空煤油。 （6）氨气在氧气过程中，氨分子分解为氮原子和氢原子，氧分子分解为氧原子，氮原子结合为氮分子，氢原子和氧原子结合为水分子。 氨气燃烧生成氮气和水，不产生二氧化碳，能减缓温室效应。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $