7.2化石能源的合理利用寒假巩固--2025-2026学年九年级化学人教版上册

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 xix   快速定位题型 题 型 目 录 【题型1】化石燃料及其综合利用 1 【题型2】化石燃料燃烧对环境的影响 5 【题型3】制备氢气实验的探究 9 【题型4】最轻的气体 15 【题型5】最洁净的燃料 16 【题型6】理想的燃料 18 【题型7】常见能源及其分类 19 【题型8】能源的综合利用 25 xix   夯实必备知识 新 知 梳 理 【题型1】化石燃料及其综合利用 【典型例题】11月,我国“油转化”技术首次工业化应用成功。下列有关石油的说法正确的是(　　) A.石油是纯净物 B.石油是一种化工产品 C.石油分馏利用了石油中各成分密度不同 D.石油可用于制造液化石油气 【答案】D 【解析】石油中含有汽油、煤油等多种物质，是一种混合物，A错误；石油是一种化工原料，不是化工产品，B错误；石油分馏是利用石油中各成分沸点的不同进行分离的，C错误；石油可用于制造液化石油气，D 正确。 【举一反三1】下列不属于化石燃料的是（　　） A.煤 B.石油 C.酒精 D.天然气 【答案】C 【举一反三2】我国具有丰富的煤炭资源，煤制取乙二醇的产业化发展已列入我国石化产业调整和振兴规划。由煤制取乙二醇的流程示意图如图所示 (1)煤属于      (填“可再生”或“不可再生”)资源。 (2)合成气可用作气体燃料，写出合成气中氢气燃烧的化学方程式                            。 (3)合成气(CO 和H₂)在不同催化剂的作用下，可以合成不同的物质，从物质组成的角度考虑，仅用合成气为原料不可能得到的物质是      (填字母)。 A.甲醇(CH₃OH)　 B.乙醇(C₂H₅OH)　 C.尿素[CO(NH₂)₂] 【答案】(1)不可再生　(2) 　(3)C　　 【解析】(1)煤是一种化石能源，在短期内得不到补充，属于不可再生资源。(2)氢气燃烧生成水，反应的化学方程式为 (3)由质量守恒定律可知化学反应前后元素的种类不变，反应前元素有三种，即碳、氢、氧，反应后不会出现氮元素，所以尿素不可能产生。 【举一反三3】煤是重要的能源，也是化工产品的生产原料。 (1)随着煤、石油等　　　　　　　　（填“可再生”或“不可再生”）能源大量消耗，开发更多的新能源显得相当重要。 (2)乌黑的煤炭经过化学加工合成天然气的工艺流程如图所示。 ①为使煤炭在气化炉中充分反应，可以进行的操作是　　　　。 ②“变换炉”中一氧化碳和水蒸气在一定条件下反应，反应后CO含量降低，则气体含量增加的是　　　　 。 ③合成天然气（CH4）燃烧的化学方程式是　　　　　　　。 (3)合成塔中主要是CO和H2反应生成CH4和H2O。若将CO和H2按分子数之比为1:3混合，在催化剂的作用下合成CH4，当合成塔中含量不再发生变化时（平衡时），测得各气体成分含量与压强的关系如图所示。根据图像分析，为促进该反应的进行，应控制压强在　　　　  （填“高”或“低”）压区。（注：增大压强，有利于甲烷生成） 【答案】(1)不可再生 (2)将煤炭粉碎　CO2和H2　 (3)高 【解析】（2）①将煤炭粉碎能增大反应物的接触面积，能使煤炭在气化炉中反应更充分； ②根据流程，加入了水蒸气，一氧化碳和水在一定条件下反应生成氢气和二氧化碳，CO2和H2含量增加；天然气的主要成分是甲烷，甲烷燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为：； （3）由图可知，压强越高CO和H2的体积分数越小，CH4和H2O的体积分数越大，说明压强越高，CO和H2的反应率越高，故应控制在高压区。 【举一反三4】助力“碳中和”，CO2的产生、捕集与资源化利用是重要研究课题。 (1)CO2的产生：化石燃料的燃烧排放大量CO2。 ①化石燃料主要包括 　  　、石油和天然气。 ②大气中CO2的含量过高，会造成　     　(填环境问题)。 (2)CO2的捕集：工业上可用氨水、K2CO3溶液等化学物质捕集烟气中的CO2。 氨水捕集CO2的实验流程如下。 ①转化中可循环使用的物质X的化学式为 　             　。 ②氨水吸收室中反应温度不宜过高，原因是 　                                   。 (3)CO2的利用：CO2和H2在Ni/CaO表面发生反应生成CH4的原理如图所示。 ①整个转化过程中Ni/CaO的作用为 　               　。 ②生成CH4的总反应化学方程式为 　                                           　。 【答案】(1)①煤　②温室效应 　(2)①NH3　②防止(NH4)2CO3或NH4HCO3受热分解 　(3)①催化作用　②CO2+4H2===CH4+2H2O 【解析】(2)①(NH4)2CO3或NH4HCO3受热分解会生成氨气，氨气溶于水形成氨水，则X为氨气，转化中可循环使用的物质X的化学式为NH3。(3)①由题图可知，整个转化过程中Ni/CaO是催化剂，则整个转化过程中Ni/CaO的作用为催化作用。②二氧化碳和氢气在催化剂的作用下分解生成甲烷和水，反应的化学方程式为CO2+4H2===CH4+2H2O。 【题型2】化石燃料燃烧对环境的影响 【典型例题】化石燃料的使用促进了经济发展，也带来了一些问题，如对环境造成不良影响，造成资源枯竭等。下列说法错误的是(　　) A.我国大力推广脱硫煤，有助于减少酸雨 B.埋于海底的可燃冰将来可能替代化石燃料 C.使用乙醇汽油作燃料，可节约石油资源 D.使发动机内汽油充分燃烧可减少 CO₂排放 【答案】D 【解析】煤燃烧产生的二氧化硫是造成酸雨的主要物质，因此大力推广脱硫煤，有助于减少酸雨，A正确；可燃冰具有可燃性，燃烧后几乎没有废渣，因此埋于海底的可燃冰将来可能替代化石燃料，B正确；乙醇具有可燃性，所以使用乙醇汽油作燃料，可节约石油资源，C正确；使发动机内汽油充分燃烧不能减少二氧化碳的排放，可减少一氧化碳等污染物的排放，D错误。 【举一反三1】汽车尾气是城市空气主要污染源，每年9月22日是世界“无车日”。汽车使用的燃料通常为汽油或柴油(主要含C、H元素，基本不含N元素)，燃料与吸入的空气在发动机内反应，产生的尾气中含有CO、NO等有害气体。目前汽车尾气处理系统中可安装催化转化器，尾气中的CO和NO在催化剂的作用下发生反应：2CO+2NON2+2CO2，下列相关说法错误的是(　　) A.尾气处理时CO 发生了还原反应 B.尾气处理反应前后分子的数目发生了改变 C.由上述资料推知氮气和氧气在一定条件下也能反应 D.减少尾气污染还可通过改进发动机的燃烧方式使燃料充分燃烧 【答案】A 【解析】尾气处理时 CO与氧结合变成了二氧化碳，发生了氧化反应，A错误；根据化学方程式可以看出，反应前含有4个分子，反应后含有3个分子，故尾气处理反应前后分子的数目发生了改变，B正确；汽车使用的燃料通常为汽油或柴油(主要含C、H元素，基本不含N 元素)，燃料与吸入的空气在发动机内反应，产生的尾气中含有CO、NO等有害气体，说明NO 是氮气和氧气在一定条件下反应生成的，C正确；减少尾气污染，可通过改进发动机的燃烧方式使燃料充分燃烧，从而减少污染物的排放，D正确。 【举一反三2】煤和燃油的燃烧是造成空气污染的重要原因，下列排放物能形成酸雨的是(　　) A.SO2、NO2    B.CO、CO2    C.烟尘   D.未充分燃烧的汽油 【答案】A 【解析】形成酸雨的主要气体是二氧化硫、氮的氧化物等，故选A。 【举一反三3】能源利用和环境保护是人类共同关注的问题。回答下列问题： (1)化石燃料包括煤、石油和________________。 (2)在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料，可减少汽车尾气的污染。乙醇燃烧的化学方程式是______________________。 (3)我国提出2060年前实现碳中和，彰显了负责任大国的作为与担当。随着工业生产的高速发展和人们生活水平的提高，排入大气中的CO2越来越多，导致温室效应增强。减少CO2排放，实现碳中和，已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的四种主要途径。科学家预测，到2050年，四种途径对全球碳中和的贡献率如图①所示。CO2的吸收是碳封存的首要环节，在研究膜吸收法吸收CO2时，研究人员通过实验比较了一乙醇胺、二乙醇胺和氨基乙酸钾三种吸收剂对烟气中CO2的脱除效果，其结果如图②所示。 ①自然界碳的循环中，化石燃料燃烧______________(填“吸收”或“释放”)CO2。 ②由图①可知，到2050年，对全球碳中和贡献率最大的途径是 ________________。 ③对比图②中三条曲线，得出的结论是：在实验研究的烟气流速范围内，当烟气流速相同时，一乙醇胺、二乙醇胺和氨基乙酸钾三种吸收剂中 ____________对CO2的脱除效果更好。 【答案】(1)天然气　(2)C2H5OH+3O22CO2+3H2O (3)①释放　②碳替代　③氨基乙酸钾 【举一反三4】《天工开物》蕴含丰富的化学知识和化学思想。阅读资料并回答问题： ①制作木炭：“凡隙地伐薪，二丈截截为块，积薪作窑如覆斗形，环架细柴团封之泥，人负烧烟灭火气，以利形道炭也。” ②蒸馏酒的制作：“火候至沸，腾气则香。覆以斗器，置盎接液。” ③火药的配制：“火药之用，须取硝三斤，硫一斤，炭半斤，碎和调匀，乃入竹筒击发。硝能飞，硫能焰，炭能起焰飞腾也。” ④煤炭的使用：“家居多以石炭为薪，取其价廉而火力强。” ⑤炼铜：“铜以炭火煎熔，杂质略去。” (1)“人负烧烟灭火气”是指人为控制空气的供应，使木材燃烧不充分生成木炭，此过程还产生一种有毒气体是　　　　　。 (2)“腾气则香”指加热时酒香随蒸汽逸出，请用微粒观解释现象：　　　　　。 (3)“硫能焰”指硫粉在空气中燃烧，其现象是：　　　　　。 (4)从“家居多以石炭为薪”可见煤炭在明代的普及程度高，直接燃烧煤炭会产生二氧化硫和氮的氧化物，这些物质溶于雨水后形成　　　　   。 (5)“铜以炭火煎熔”指用木炭还原氧化铜，请写出相应的化学方程式：　　　　   。 【答案】(1)一氧化碳（或CO） (2)分子在不断运动，温度升高，分子运动加快 (3)发出微弱的淡蓝色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体 (4)酸雨 (5) 【举一反三5】煤炭(主要成分为碳单质)是工业制取甲醇()的一种原料，生产甲醇的流程如图： (1)气化炉发生的反应是水与煤炭粉反应，化学方程式是　　　　。 (2)合成塔中两种气体在催化剂和高温下合成甲醇，与的分子个数比是　　　　。 (3)该流程中，可循环再用的物质是　　　　(填化学式)。 (4)煤的使用在方便人们生活的同时，也对环境造成了不良影响。脱硫的煤燃烧产生的能引起酸雨的气体污染物是　　　　。 (5)甲醇()在一定条件下，可以转化为甲醛()，如下图所示。反应a的化学方程式是　　　　。为使甲醇持续转化为甲醛，反应b需补充。理论上需补充的与反应a中生成的的分子个数比是　　　　。 【答案】(1) (2)1：2 (3) (4)、NO (5)　1：1 【解析】（2）合成塔中一氧化碳和氢气在催化剂和高温下反应生成甲醇，该反应的化学方程式为，CO与H2的分子个数比是1：2； （3）由题图可知，水既是反应物，又是生成物，故在该流程中可循环利用的物质是H2O； （5）反应a为甲醇和氧气在一定条件下反应生成甲醛和过氧化氢，化学方程式为；反应b是过氧化氢在一定条件下反应生成氧气和水，化学方程式为，反应a中生成1个过氧化氢分子，反应b需要补充１个过氧化氢分子，理论上补充的和反应a生成的H2O2分子个数比为1：1。 【题型3】制备氢气实验的探究 【典型例题】实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气，下列实验操作正确的是(　　) A.吸取稀硫酸 B.装入锌粒 C.制备氢气 D.收集氢气 【答案】D 【解析】A图中所示操作容易腐蚀胶头滴管；B图中所示操作容易打破试管底部；C图中液体太多容易造成液体溢出；氢气的密度比空气的小，用该装置收集时，氢气应从短导管通入，将瓶内空气从长导管排出，D图中所示操作正确。 【举一反三1】实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气(Zn+H2SO4══ZnSO4+H2↑)。用这种方法制取氢气，下列如图所示的实验操作正确的是(　　) A.检查气密性 B.加入锌粒 C.加入稀硫酸 D.收集氢气 【答案】A 【解析】检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧握试管外壁，若导管口有气泡冒出，装置不漏气，A图正确；向试管中装锌粒时，先将试管横放，用镊子把锌粒放在试管口，再慢慢将试管竖立起来，B图错误；向试管中倾倒液体药品时，瓶塞要倒放，标签要对准手心，瓶口紧挨试管口，图中瓶塞没有倒放，C图错误；氢气的密度比空气的小，应用向下排空气法收集，D图错误。 【举一反三2】下图是实验室制取并收集氢气的主要操作，其中不正确的是（　　） A.检查气密性 B.加入锌粒 C.制取氢气 D.收集氢气 【答案】D 【解析】氢气的密度比空气的小，应用向下排空气法收集，排空气法收集气体时，导管要伸到试管底部，如多功能瓶收集氢气时，需遵循短进长出原则收集氢气。 【举一反三3】实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气，下列实验操作正确的是(　　) A.吸取稀硫酸 B.装入锌粒 C.制备氢气 D.收集氢气 【答案】D 【解析】A图中所示操作容易腐蚀胶头滴管；B图中所示操作容易打破试管底部；C图中液体太多容易造成液体溢出；氢气的密度比空气的小，用该装置收集时，氢气应从短导管通入，将瓶内空气从长导管排出，D图中所示操作正确。 【举一反三4】若想得到氢气，可以通过电解水实验制取，也可通过实验室制取氢气的两种简易装置进行制取。两种简易装置在组装过程中均无需使用的是(　　) A. 酒精灯　　　　 B. 试管    　　  C. 水槽  　　 D. 橡胶管  【答案】A 【解析】电解水制氢气、锌和稀硫酸反应制取氢气，两个反应均不需要加热，故两种简易装置在组装过程中均无需使用酒精灯。 【举一反三5】如图是实验室常用的气体发生装置和收集装置。请回答下列问题： (1)小花同学用高锰酸钾制取并收集O2进行铁丝燃烧实验，应选用装置　　　　(从A～G中选择)组合进行制取，该反应的化学方程式为　　　　　　。 (2)图2实验中，观察到发出白光后铁丝并未燃烧，原因是　　　　　　。 (3)选用发生装置C制取氧气平缓地通入图3中，观察到　　　　  ，证明可燃物燃烧需要的条件是　　　　  。 (4)用装置D制氢气时，装入试剂后，让反应开始发生的操作是　　　　  。进行图4实验，验纯后点燃H2，罩干冷烧杯的目的是　　　　 。 【答案】(1)E　 (2)火柴燃烧消耗了过多氧气，使氧气不足等（合理即可） (3)甲中白磷燃烧，乙中白磷不燃烧　温度达到可燃物的着火点 (4)打开弹簧夹　检验氢气燃烧的产物是否为水 【解析】（1）用高锰酸钾制取氧气，属于固体加热型反应，发生装置应选A，进行铁在氧气中燃烧实验，需要收集较纯净的氧气，集气瓶底部预留少量水（防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶底），氧气不易溶于水，排水法收集的氧气更纯净，且方便预留少量的水，所以收集装置选E，故用高锰酸钾制取并收集氧气进行铁丝燃烧实验，应选用装置AE； （2）图2实验中，观察到发出白光后铁丝并未燃烧，原因是火柴燃烧消耗了过多氧气，使氧气不足等，合理即可； （3）选用C装置制取氧气，C装置为固液常温型发生装置，适用于过氧化氢在二氧化锰催化下分解制取氧气，将氧气平缓地通入图3中，甲中白磷与氧气接触，但温度未达到白磷的着火点，不燃烧；乙中白磷与氧气接触，温度达到白磷的着火点，燃烧；故可观察到甲中白磷不燃烧，乙中白磷燃烧，证明可燃物燃烧需要的条件是温度达到可燃物的着火点； （4）用装置D制取氢气时，装入试剂后，让反应开始发生的操作是打开弹簧夹，使稀硫酸滴入锥形瓶中与锌粒接触；验纯后点燃氢气，氢气燃烧生成水，可观察到干冷烧杯内壁出现水雾，罩干冷烧杯的目的是检验氢气燃烧的产物是否为水。 【举一反三6】化学实验是科学探究的重要方式。请根据下图所示部分实验装置，回答下列问题： (1)图1中仪器①的名称是　　　　。 (2)实验室制取气体时选择发生装置需要考虑试剂的状态和反应条件，实验室制取CO2、O2、H2均可以选择的发生装置为　　　　(填字母)，若用C装置收集二氧化碳，气体应从导管口　　　　(填“a”或“b”)通入。 (3)在探究燃烧条件的实验时，发现D中先燃烧的物质是　　　　(填“小木块”或“小煤块”)。 【答案】(1)长颈漏斗 (2)B　a (3)小木块 【解析】（2）实验室常用大理石或石灰石与稀盐酸反应制二氧化碳，用锌与稀硫酸反应制氢气，可用过氧化氢与二氧化锰制氧气，其反应物都是固体和液体，反应条件都是常温，都适用于固液常温型装置，故实验室制取CO2、O2、H2均可以选择的发生装置为B；二氧化碳的密度比空气大，故若用C装置收集二氧化碳，气体应从导管口a通入。 【题型4】最轻的气体 【典型例题】关于氢气的物理性质，下列叙述不正确的是(　　) A.氢气是最轻的气体 　　　　　 B.氢气难溶于水 C. 液态的氢气是淡蓝色的 D.通常状况下,氢气是无色、无味的气体 【答案】C 【举一反三1】氢气不同于其他气体，最显著的特点是(　　) A.无色无味 B.难溶于水 C.密度最小 D.可以燃烧 【答案】C 氢气区别于其他气体最显著的特点是 (　　) A.无色、无气味          B.可以燃烧 C.密度最小                D.难溶于水 【答案】C 【举一反三3】氢气不同于其他气体，最显著的特点是(　　) A.无色无味 B.难溶于水 C.密度最小 D.可以燃烧 【答案】C 【举一反三4】在通常状况下，不能用于鉴别氢气和氧气的方法是(　　) A.分别吹肥皂泡 B.分别将燃着的木条接触气体 C.分别将带火星的木条伸入气体 D.分别观察颜色、状态、气味 【答案】D 【题型5】最洁净的燃料 2024年10月30日，神舟十九号载人飞船发射取得圆满成功。已知我国某型号运载火箭使用了液氢和液氧作为推进剂，下列说法错误的是 (　　) A.液氧和液氢均为无色液体 B.氢气是一种高能燃料，液氧是一种重要的助燃剂 C.氢气燃烧放出大量的热，产物无污染 D.氢气在氧气中燃烧比在空气中更剧烈 【答案】A 【举一反三1】下列燃料在燃烧时对环境影响最小的是(　　) A.汽油    B.天然气    C.氢气    D.煤炭 【答案】C 【解析】汽油燃烧会产生大量的二氧化碳、一氧化碳、氮的氧化物等污染物，煤炭燃烧会释放二氧化硫、氮的氧化物、烟尘等，污染严重，对环境影响较大，天然气燃烧产生二氧化碳和水，虽较清洁，但二氧化碳会导致温室效应，氢气燃烧只生成水，不产生任何污染物，对环境影响最小，故选C。 【举一反三2】从环境保护角度分析，下列燃料中最适合作为清洁燃料的是(　　) A.煤    B.氢气    C.柴油    D.沼气 【答案】B 【解析】氢气燃烧的产物只有水，不会对环境造成任何污染，是最理想的清洁燃料，故选B。 氢气是一种理想的新能源，点燃氢气前一定要验纯。 (1)如图A 和 B所示,氢气验纯的正确操作是         (填字母)。如果氢气不纯，会听到         ；若听到           ，说明氢气已纯净；若没有听到声音，则氢气        (填“一定”或“不一定”)纯净。 (2)如图C，氢气在空气中燃烧，产生         火焰，烧杯内壁有          ，用手触摸烧杯壁，感觉非常烫，说明该反应            ，该实验说明氢气具有的化学性质是        。 (3)氢气和水在一定条件下可以相互转化，写出反应的化学方程式：                    、                    。 【答案】 (1)A　尖锐的爆鸣声　轻微的“噗”声　不一定 (2)淡蓝色　水珠　放出了大量的热　可燃性 【举一反三4】氢气在空气中燃烧 (1)如图2点燃纯净的氢气，观察到导管口产生_______火焰，发生反应的文字表达式为___________。 (2)将冷而干燥的小烧杯罩在火焰上方，过一会儿，烧杯内壁出现水雾，可说明水是由________组成的。 【答案】(1)淡蓝色　氢气+氧气水　(2)氢元素和氧元素 【举一反三5】研究氢气的燃烧实验是人们认识水组成的开始。同学们做氢气燃烧实验时，老师提出混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸，因此在使用氢气时，要特别注意安全。 图1为氢气的验纯实验，图2为氢气的燃烧实验，据图回答下列问题。 (1)据图1 可得出氢气的性质有_______ (物理性质)、_______ (化学性质)。 (2)点燃氢气前一定要检验其纯度，点燃氢气时，发出_____，表明氢气不纯；声音很小，则表示氢气较纯。 【答案】(1)氢气的密度比空气小　可燃性　(2)尖锐爆鸣声 【题型6】理想的燃料 【典型例题】从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是(　　) A.乙醇         B.汽油         C.氢气         D.天然气 【答案】C 【举一反三1】从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是(　　) A.氢气    B.天然气    C.乙醇   D.汽油 【答案】A 【解析】 氢气作为燃料，其燃烧产物仅为水，不会对环境产生任何污染，且氢气的热值高，因此从环境保护和能源利用的角度来看，氢气是最理想的燃料；天然气虽然相对于煤和石油等化石燃料来说，燃烧产生的污染物较少，但其主要成分是甲烷，燃烧后仍然会产生二氧化碳等温室气体，对环境有一定影响，因此不是最理想的燃料；乙醇作为生物燃料，其来源广泛且可再生，但乙醇燃烧后同样会产生二氧化碳和水，虽然相对于化石燃料来说污染较小，但仍有二氧化碳排放，因此也不是最理想的燃料；汽油是石油的提炼产品，属于化石燃料，汽油燃烧会产生大量的二氧化碳、一氧化碳、氮的氧化物以及颗粒物等污染物，对环境造成严重污染，因此汽油显然不是最理想的燃料，故选A。 【举一反三2】2008年北京奥运会“祥云”火炬使用的燃料主要是丙烷(C3H8)，2022年北京冬奥会“飞扬”火炬使用的燃料主要是氢气。 (1)氢气燃烧的化学方程式为                                        。 (2)丙烷燃烧的化学方程式为C3H8 + 5O2                        +4H2O。 (3)你认为以上两种燃料中更环保的是       。简述你的理由：                  。 【答案】 (2)3CO₂ (3)氢气　氢气燃烧的产物只有水，无污染。丙烷虽较为清洁，但其燃烧产物中的二氧化碳 对环境有一定影响 由化石能源直接制备的氢气称为灰氢，由化石能源制备且对反应排放的二氧化碳进行了捕集封存的氢气称为蓝氢，使用可再生能源转化成的电能分解水制备的氢气称为绿氢。从这三种制氢方式对环境产生的影响角度，解释为什么北京冬奥会火炬使用蓝氢和绿氢，而没有用价格更便宜的灰氢。 【答案】蓝氢是将天然气通过蒸汽甲烷重整或自热蒸汽重整制成。虽然天然气也属于化石燃料，在生产蓝氢时也会产生温室气体，但由于使用了碳捕捉、利用与储存(CCUS)等先进技术，温室气体被捕获，减轻了对地球环境的影响，实现了低排放生产。绿氢是通过使用可再生能源，如风能或太阳能电解水来制取的氢气。 这种方法产生的氢气在燃烧时仅释放出水，没有碳排放，因此被认为是一种非常纯净的绿色新能源。相比之下，灰氢通常是通过天然气重整或煤炭气化等化石燃料制得，这些过程会产生大量的二氧化碳，对环境造成负面影响。在全球能源转型的背景下，蓝氢和绿氢的使用符合可持续发展的要求，有助于减少对化石燃料的依赖，推动能源结构的优化和升级。北京冬奥会使用蓝氢和绿氢作为火炬燃料，展示了中国在新能源领域的技术实力，同时也传递了中国致力于实现碳中和目标的决心。 【题型7】常见能源及其分类 【典型例题】让新能源产业这股“劲风”拂遍南粤大地。下列不属于可再生能源的是（　　） A.氢能 B.天然气 C.太阳能 D.生物质能 【答案】B 【解析】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。 【举一反三1】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 【解析】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，A说法错误；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，B说法错误；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，C说法错误；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，D说法正确。 【举一反三2】生活就是一本化学教科书，只要你留心观察，用心思考，便可发现化学无处不在，探究其乐无穷。请用你学过的知识填空。 (1)科技缔造生活，创新筑梦未来。2024年5月8日，我国第三艘航母福建舰圆满完成海试回港。为我国航母提供动力的重油，是原油提取汽油、柴油后剩余的重质油，它属于 　　　　 (填“可再生”或“不可再生”)能源；为减少环境污染，我国正在利用和开发的新能源有　　　　 (填一种)。 (2)彭泽龙宫洞钟乳倒悬，石笋擎天，姿态千万，让人目不暇接。五颜六色的霓虹灯为龙宫洞一定增添神秘气氛，下列气体能做霓虹灯电光源的是　　　　(填字母)。 A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．氖气 (3)赣皖联动，感受徽文化独特魅力。2024年11月26日～29日，“学习强国”省级平台走进安徽中国徽文化博物馆，感受徽文化的独特魅力。馆内收藏了大量的历代名家字画，古代字画能够保留至今的原因是　　　　。 【答案】(1)不可再生　太阳能（合理即可） (2)D (3)常温下碳单质的化学性质不活泼 【解析】（1）重油是原油提炼后的剩余产物，属于化石燃料，化石燃料形成需漫长地质时期，短期内不可再生，属于不可再生能源；为减少环境污染，我国正在利用和开发的新能源有太阳能、风能、氢能等。 【举一反三3】氢能源是理想的绿色能源之一，有规划地开发和使用，是实现碳中和的重要措施。 Ⅰ．按照生产方式及生产过程中的碳排放情况，可将氢能源分为以下三类(见图1)。 (1)制取“灰氢”过程中排放较多的CO2，会造成的环境问题是　　　　。利用可再生能源电解水可以制得“绿氢”，该反应的化学方程式为　　　　，请列举一种除氢能源之外的可再生能源　　　　。 Ⅱ．图2是利用天然气中的CH4制得H2的流程。 (2)“CH4重整”：800℃、2.0MPa时，CH4和水蒸气在催化剂表面反应，生成CO和H2，该反应的化学方程式为　　　　　。研究发现当其他条件相同时，温度和压强对反应中CH4.转化率的影响如图3所示，可得结论是　　　　　。 (3)“CO变换”：在一定条件下，CO和水蒸气反应生成CO2和H2，则参加反应的CO和水蒸气的质量比为　　　　。 (4)“洗涤分离”：洗涤塔内，混合气体从　　　　(填“底部”或“塔顶”)通入。 (5)“变压吸附”：吸附分离后的其他气体中仍有一定量的CO2，可用右灰乳[主要成分是Ca(OH)2]吸收进行“碳捕集”，该原理用化学方程式表示为　　　　　。 (6)以天然气为原料制得的H2属于“蓝氢”。请结合图1、图2流程，分析作出此判断的依据　　　　　。 【答案】(1)温室效应加剧　　太阳能（合理即可） (2)　其他条件相同时，温度越高，反应中CH4的转化率越大 (3)14:9 (4)底部 (5) (6)以天然气为原料并采用图2流程制氢，在制氢过程中结合了碳捕捉和封存技术，从而大幅度减少了碳排放 【解析】（1）二氧化碳是温室效应的主要物质，制取“灰氢”过程中排放较多的CO2，会造成温室效应加剧；电解水生成氢气和氧气，方程式为：；除氢能源之外的可再生能源还有太阳能、风能等（合理即可）； （2）800℃、2.0MPa时，CH4和水蒸气在催化剂表面反应，生成CO和H2，该反应的化学方程式为：；根据图示可知，当其他条件相同时，温度越高，反应中CH4的转化率越大：或其他条件相同时，压强越大，反应中CH4的转化率越小； （3）在一定条件下，CO和水蒸气反应生成CO2和H2，发生反应的化学方程式为：，参加反应的CO和水蒸气的质量比为28:18=14:9； （4）洗涤塔内，混合气体从底部通入，而水从塔顶进行喷淋，这样操作能增大气体与液体的接触面积，使反应更加充分； （6）根据图1的分类，“ 蓝氢”是指在生产过程中通过技术手段大幅减少碳排放的氢能源，在制氢过程中结合了碳捕捉和封存技术，从而大幅度减少了碳排放，所以以天然气为原料制得的H2属于“蓝氢”。 【举一反三4】阅读下列科技短文并回答相关问题。 　　近年来，我国聚焦新能源汽车领域，把发展新能源汽车作为推动制造业转型升级、提质增量的重要抓手。 　　燃油汽车和新能源汽车是当今社会交通工具的两大主流类型。燃油汽车的燃料燃烧不仅产生大量二氧化碳，还会释放一氧化碳等有害物质。发展新能源汽车是降低燃料消耗量、改善大气环境的重要举措。2021～2023年，我国不同动力类型汽车销量占比见图甲。 纯电动汽车因其能源利用率高、结构简单、噪音小等优点成为近年来使用最广的新能源汽车。纯电动汽车利用电池储能后放电，驱动汽车行驶，但因电池安全性、充电时长、续航里程、使用寿命等因素导致其发展受限。我国科研人员通过研究对比了添加1-SP和：2-CNT两种导电剂对纯电动汽车中磷酸亚铁锂电池使用寿命的影响，结果如图乙（容量保持率越高，代表电池使用寿命越长）。 （1）目前国内主要用压缩天然气、液化气、乙醇汽油作燃油汽车的替代燃料。乙醇属于　　　　（填“可再生能源”或“不可再生能源”）。 (2)纯电动汽车的优点有　　　　　　（写出一条即可）。 (3)天然气的主要成分是甲烷，写出其在氧气中充分燃烧的化学反应方程式：　　　　　　。 (4)根据短文，下列说法不正确的是　　　　（填字母）。 A．使用燃油汽车会造成空气污染 B．2021～2023年，我国燃油汽车和纯电动汽车的销量占比均逐年增加 C．新能源汽车有助于减少空气污染和温室气体排放 D．电池使用寿命随放电倍率先降低后增大；放电倍率相同时添加2-CNT导电剂的电池使用寿命更短 【答案】(1)可再生能源 (2)能源利用率高、结构简单、噪音小 (3) (4)BD 【解析】（4）由题干信息可知，燃油汽车的燃料燃烧不仅产生大量二氧化碳，还会释放一氧化碳等有害物质，会造成空气污染，A说法正确；由图甲可知，2021-2023年，我国燃油汽车的销量占比逐渐减小，纯电动汽车的销量占比逐年增加，B说法错误；新能源汽车可以减少化石燃料的使用，有助于减少空气污染和温室气体排放，C说法正确； 由题干信息可知，容量保持率越高，代表电池使用寿命越长，则由图乙可知，电池使用寿命随放电倍率的增大先降低后增大；放电倍率相同时添加2-CNT导电剂的电池使用寿命更长，D说法错误。 【题型8】能源的综合利用 【典型例题】当今世界各国普遍关注的重要问题之一是环境保护。你认为下列叙述或措施正确的是(　　) ①煤和石油燃烧产生的空气污染物主要有SO2、NO2、CO及烟尘等 ②汽车使用乙醇汽油作燃料，可以减少对空气的污染 ③开发太阳能、核能、风能、地热能、氢能等新能源可减少空气污染 ④酸雨主要是SO2、NO2等气体溶于雨水形成的 A.①②④   B.①②③   C.②③④   D.①②③④ 【答案】D 【解析】煤和石油燃烧产生的空气污染物主要有SO2、NO2、CO及烟尘等，①正确；乙醇燃烧的产物是水和二氧化碳，都不是空气污染物，所以汽车使用乙醇汽油作燃料，可以减少对空气的污染，②正确；开发太阳能、核能、风能、地热能、氢能等新能源可减少空气污染，③正确；酸雨主要是SO2、NO2等经过一系列变化，溶于雨水形成的，④正确。 【举一反三1】如图是某航天器能量储存系统的工作原理，下列说法错误的是(　　) A.该系统中能量的最初来源是太阳能 B.在装置X的反应中，与电源正、负极相连的电极上产生的气体体积比为2∶1 C.装置Y是氢燃料电池，工作时将化学能转化为电能 D.该系统实现了物质的零排放，对环境友好 【答案】B 【解析】在装置X的反应，为电解水，正极产生O2，负极产生H2，所以与电源正、负极相连的电极上产生的气体体积比为1∶2。 【举一反三2】2024年4月28日，我国自主研制的大推力液氧煤油发动机，首次在陕西成功完成点火试验。 (1)煤油常温下呈液态，这是煤油的 　   　(填“物理”或“化学”)性质。 (2)液氧的化学式为 　  　。 (3)液氧与煤油中，具有可燃性的是 　    　。 【答案】(1)物理 　(2)O2 　(3)煤油 【解析】(1)煤油常温下呈液态，物质的状态不需要发生化学变化就能表现出来，这是煤油的物理性质。(2)液氧是液态的氧气，其化学式为O2。(3)液氧具有助燃性，煤油具有可燃性。 【举一反三3】如图为氢能开发与利用的示意图。 (1)制氢中的能量转化： 太阳能→电能→　   　能。 (2)燃料电池中反应的化学方程式为 　                。 【答案】(1)化学　(2)2H2+O22H2O 【解析】(2)燃料电池中氢气燃烧生成水，反应的化学方程式为2H2+O22H2O。 【举一反三4】以CO2和可再生生物资源为原料生产氢气已成为能源研究重点。新型能源的转换与利用模式如图： (1)该模式中能源转化依次为：太阳能→生物质能→氢能→______________。 (2)写出电解水制取氢气的化学方程式：__________________。 (3)根据生产方法可分为“绿色”氢气和“污染”氢气。下列方法可获得“绿色”氢气的是_______(填字母)。 A．用矿石生产锌和硫酸，再相互反应 B．在催化剂作用下，利用太阳能光解水 C．利用煤燃烧发电，再电解水 D．利用风能、水力发电，再电解水 【答案】(1)电能　(2)2H2O2H2↑+O2↑　(3)BD 【解析】(3)用矿石生产锌和硫酸，再相互反应，会产生残留物，A错误；在催化剂作用下，利用太阳能光解水，可获得“绿色”氢气，B正确；利用煤燃烧发电，再电解水，煤燃烧时会产生污染物，C错误；利用风能、水力发电，再电解水，可获得“绿色”氢气，D正确。 【举一反三5】我国宣布2060年前实现“碳中和”。“碳中和”是节能减排术语，“碳”即二氧化碳，“中和”即正负相抵。排出的二氧化碳或其他温室气体被植树造林、节能减排等形式抵消，这就是所谓的“碳中和”。 “碳捕捉、碳封存”是我国的一项先进技术。该技术是从大气中分离出二氧化碳将其压缩液化泵入地下长期储存，从而减少大气中二氧化碳含量。氢能源研发推动中国走向“碳中和”，氢能源将成为“碳中和”战略中的核心一环。 阅读上述资料回答问题： (1)“碳中和”战略的实施有利于控制        。 (2)为实现“碳中和”我们可以做到        。 (3)“碳封存”后二氧化碳分子间间隔变        。 (4)氢能源将成为“碳中和”战略中的核心一环，其优点有                          。 (5)利用一种新型“人造树叶”在光照条件下进行光合作用可将二氧化碳和水转化为乙醇(C₂H₅OH)和氧气，化学方程式为                                              。 【答案】(1)温室效应　(2)人走灯灭(合理即可)　(3)小　(4)无毒、无污染，热值高　(5)2CO2+3H2OC2H5OH+3O2 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 xix   快速定位题型 题 型 目 录 【题型1】化石燃料及其综合利用 1 【题型2】化石燃料燃烧对环境的影响 3 【题型3】制备氢气实验的探究 6 【题型4】最轻的气体 11 【题型5】最洁净的燃料 11 【题型6】理想的燃料 13 【题型7】常见能源及其分类 13 【题型8】能源的综合利用 16 xix   夯实必备知识 新 知 梳 理 【题型1】化石燃料及其综合利用 【典型例题】11月,我国“油转化”技术首次工业化应用成功。下列有关石油的说法正确的是(　　) A.石油是纯净物 B.石油是一种化工产品 C.石油分馏利用了石油中各成分密度不同 D.石油可用于制造液化石油气 【举一反三1】下列不属于化石燃料的是（　　） A.煤 B.石油 C.酒精 D.天然气 【举一反三2】我国具有丰富的煤炭资源，煤制取乙二醇的产业化发展已列入我国石化产业调整和振兴规划。由煤制取乙二醇的流程示意图如图所示 (1)煤属于      (填“可再生”或“不可再生”)资源。 (2)合成气可用作气体燃料，写出合成气中氢气燃烧的化学方程式                            。 (3)合成气(CO 和H₂)在不同催化剂的作用下，可以合成不同的物质，从物质组成的角度考虑，仅用合成气为原料不可能得到的物质是      (填字母)。 A.甲醇(CH₃OH)　 B.乙醇(C₂H₅OH)　 C.尿素[CO(NH₂)₂] 【举一反三3】煤是重要的能源，也是化工产品的生产原料。 (1)随着煤、石油等　　　　　　　　（填“可再生”或“不可再生”）能源大量消耗，开发更多的新能源显得相当重要。 (2)乌黑的煤炭经过化学加工合成天然气的工艺流程如图所示。 ①为使煤炭在气化炉中充分反应，可以进行的操作是　　　　。 ②“变换炉”中一氧化碳和水蒸气在一定条件下反应，反应后CO含量降低，则气体含量增加的是　　　　 。 ③合成天然气（CH4）燃烧的化学方程式是　　　　　　　。 (3)合成塔中主要是CO和H2反应生成CH4和H2O。若将CO和H2按分子数之比为1:3混合，在催化剂的作用下合成CH4，当合成塔中含量不再发生变化时（平衡时），测得各气体成分含量与压强的关系如图所示。根据图像分析，为促进该反应的进行，应控制压强在　　　　  （填“高”或“低”）压区。（注：增大压强，有利于甲烷生成） 【举一反三4】助力“碳中和”，CO2的产生、捕集与资源化利用是重要研究课题。 (1)CO2的产生：化石燃料的燃烧排放大量CO2。 ①化石燃料主要包括 　  　、石油和天然气。 ②大气中CO2的含量过高，会造成　     　(填环境问题)。 (2)CO2的捕集：工业上可用氨水、K2CO3溶液等化学物质捕集烟气中的CO2。 氨水捕集CO2的实验流程如下。 ①转化中可循环使用的物质X的化学式为 　             　。 ②氨水吸收室中反应温度不宜过高，原因是 　                                   。 (3)CO2的利用：CO2和H2在Ni/CaO表面发生反应生成CH4的原理如图所示。 ①整个转化过程中Ni/CaO的作用为 　               　。 ②生成CH4的总反应化学方程式为 　                                           　。 【题型2】化石燃料燃烧对环境的影响 【典型例题】化石燃料的使用促进了经济发展，也带来了一些问题，如对环境造成不良影响，造成资源枯竭等。下列说法错误的是(　　) A.我国大力推广脱硫煤，有助于减少酸雨 B.埋于海底的可燃冰将来可能替代化石燃料 C.使用乙醇汽油作燃料，可节约石油资源 D.使发动机内汽油充分燃烧可减少 CO₂排放 【举一反三1】汽车尾气是城市空气主要污染源，每年9月22日是世界“无车日”。汽车使用的燃料通常为汽油或柴油(主要含C、H元素，基本不含N元素)，燃料与吸入的空气在发动机内反应，产生的尾气中含有CO、NO等有害气体。目前汽车尾气处理系统中可安装催化转化器，尾气中的CO和NO在催化剂的作用下发生反应：2CO+2NON2+2CO2，下列相关说法错误的是(　　) A.尾气处理时CO 发生了还原反应 B.尾气处理反应前后分子的数目发生了改变 C.由上述资料推知氮气和氧气在一定条件下也能反应 D.减少尾气污染还可通过改进发动机的燃烧方式使燃料充分燃烧 【举一反三2】煤和燃油的燃烧是造成空气污染的重要原因，下列排放物能形成酸雨的是(　　) A.SO2、NO2    B.CO、CO2    C.烟尘   D.未充分燃烧的汽油 【举一反三3】能源利用和环境保护是人类共同关注的问题。回答下列问题： (1)化石燃料包括煤、石油和________________。 (2)在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料，可减少汽车尾气的污染。乙醇燃烧的化学方程式是______________________。 (3)我国提出2060年前实现碳中和，彰显了负责任大国的作为与担当。随着工业生产的高速发展和人们生活水平的提高，排入大气中的CO2越来越多，导致温室效应增强。减少CO2排放，实现碳中和，已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的四种主要途径。科学家预测，到2050年，四种途径对全球碳中和的贡献率如图①所示。CO2的吸收是碳封存的首要环节，在研究膜吸收法吸收CO2时，研究人员通过实验比较了一乙醇胺、二乙醇胺和氨基乙酸钾三种吸收剂对烟气中CO2的脱除效果，其结果如图②所示。 ①自然界碳的循环中，化石燃料燃烧______________(填“吸收”或“释放”)CO2。 ②由图①可知，到2050年，对全球碳中和贡献率最大的途径是 ________________。 ③对比图②中三条曲线，得出的结论是：在实验研究的烟气流速范围内，当烟气流速相同时，一乙醇胺、二乙醇胺和氨基乙酸钾三种吸收剂中 ____________对CO2的脱除效果更好。 【举一反三4】《天工开物》蕴含丰富的化学知识和化学思想。阅读资料并回答问题： ①制作木炭：“凡隙地伐薪，二丈截截为块，积薪作窑如覆斗形，环架细柴团封之泥，人负烧烟灭火气，以利形道炭也。” ②蒸馏酒的制作：“火候至沸，腾气则香。覆以斗器，置盎接液。” ③火药的配制：“火药之用，须取硝三斤，硫一斤，炭半斤，碎和调匀，乃入竹筒击发。硝能飞，硫能焰，炭能起焰飞腾也。” ④煤炭的使用：“家居多以石炭为薪，取其价廉而火力强。” ⑤炼铜：“铜以炭火煎熔，杂质略去。” (1)“人负烧烟灭火气”是指人为控制空气的供应，使木材燃烧不充分生成木炭，此过程还产生一种有毒气体是　　　　　。 (2)“腾气则香”指加热时酒香随蒸汽逸出，请用微粒观解释现象：　　　　　。 (3)“硫能焰”指硫粉在空气中燃烧，其现象是：　　　　　。 (4)从“家居多以石炭为薪”可见煤炭在明代的普及程度高，直接燃烧煤炭会产生二氧化硫和氮的氧化物，这些物质溶于雨水后形成　　　　   。 (5)“铜以炭火煎熔”指用木炭还原氧化铜，请写出相应的化学方程式：　　　　   。 【举一反三5】煤炭(主要成分为碳单质)是工业制取甲醇()的一种原料，生产甲醇的流程如图： (1)气化炉发生的反应是水与煤炭粉反应，化学方程式是　　　　。 (2)合成塔中两种气体在催化剂和高温下合成甲醇，与的分子个数比是　　　　。 (3)该流程中，可循环再用的物质是　　　　(填化学式)。 (4)煤的使用在方便人们生活的同时，也对环境造成了不良影响。脱硫的煤燃烧产生的能引起酸雨的气体污染物是　　　　。 (5)甲醇()在一定条件下，可以转化为甲醛()，如下图所示。反应a的化学方程式是　　　　。为使甲醇持续转化为甲醛，反应b需补充。理论上需补充的与反应a中生成的的分子个数比是　　　　。 【题型3】制备氢气实验的探究 【典型例题】实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气，下列实验操作正确的是(　　) A.吸取稀硫酸 B.装入锌粒 C.制备氢气 D.收集氢气 【举一反三1】实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气(Zn+H2SO4══ZnSO4+H2↑)。用这种方法制取氢气，下列如图所示的实验操作正确的是(　　) A.检查气密性 B.加入锌粒 C.加入稀硫酸 D.收集氢气 【举一反三2】下图是实验室制取并收集氢气的主要操作，其中不正确的是（　　） A.检查气密性 B.加入锌粒 C.制取氢气 D.收集氢气 【举一反三3】实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气，下列实验操作正确的是(　　) A.吸取稀硫酸 B.装入锌粒 C.制备氢气 D.收集氢气 【举一反三4】若想得到氢气，可以通过电解水实验制取，也可通过实验室制取氢气的两种简易装置进行制取。两种简易装置在组装过程中均无需使用的是(　　) A. 酒精灯　　　　 B. 试管    　　  C. 水槽  　　 D. 橡胶管  【举一反三5】如图是实验室常用的气体发生装置和收集装置。请回答下列问题： (1)小花同学用高锰酸钾制取并收集O2进行铁丝燃烧实验，应选用装置　　　　(从A～G中选择)组合进行制取，该反应的化学方程式为　　　　　　。 (2)图2实验中，观察到发出白光后铁丝并未燃烧，原因是　　　　　　。 (3)选用发生装置C制取氧气平缓地通入图3中，观察到　　　　  ，证明可燃物燃烧需要的条件是　　　　  。 (4)用装置D制氢气时，装入试剂后，让反应开始发生的操作是　　　　  。进行图4实验，验纯后点燃H2，罩干冷烧杯的目的是　　　　 。 【举一反三6】化学实验是科学探究的重要方式。请根据下图所示部分实验装置，回答下列问题： (1)图1中仪器①的名称是　　　　。 (2)实验室制取气体时选择发生装置需要考虑试剂的状态和反应条件，实验室制取CO2、O2、H2均可以选择的发生装置为　　　　(填字母)，若用C装置收集二氧化碳，气体应从导管口　　　　(填“a”或“b”)通入。 (3)在探究燃烧条件的实验时，发现D中先燃烧的物质是　　　　(填“小木块”或“小煤块”)。 【题型4】最轻的气体 【典型例题】关于氢气的物理性质，下列叙述不正确的是(　　) A.氢气是最轻的气体 　　　　　 B.氢气难溶于水 C. 液态的氢气是淡蓝色的 D.通常状况下,氢气是无色、无味的气体 【举一反三1】氢气不同于其他气体，最显著的特点是(　　) A.无色无味 B.难溶于水 C.密度最小 D.可以燃烧 氢气区别于其他气体最显著的特点是 (　　) A.无色、无气味          B.可以燃烧 C.密度最小                D.难溶于水 【举一反三3】氢气不同于其他气体，最显著的特点是(　　) A.无色无味 B.难溶于水 C.密度最小 D.可以燃烧 【举一反三4】在通常状况下，不能用于鉴别氢气和氧气的方法是(　　) A.分别吹肥皂泡 B.分别将燃着的木条接触气体 C.分别将带火星的木条伸入气体 D.分别观察颜色、状态、气味 【题型5】最洁净的燃料 2024年10月30日，神舟十九号载人飞船发射取得圆满成功。已知我国某型号运载火箭使用了液氢和液氧作为推进剂，下列说法错误的是 (　　) A.液氧和液氢均为无色液体 B.氢气是一种高能燃料，液氧是一种重要的助燃剂 C.氢气燃烧放出大量的热，产物无污染 D.氢气在氧气中燃烧比在空气中更剧烈 【举一反三1】下列燃料在燃烧时对环境影响最小的是(　　) A.汽油    B.天然气    C.氢气    D.煤炭 【举一反三2】从环境保护角度分析，下列燃料中最适合作为清洁燃料的是(　　) A.煤    B.氢气    C.柴油    D.沼气 氢气是一种理想的新能源，点燃氢气前一定要验纯。 (1)如图A 和 B所示,氢气验纯的正确操作是         (填字母)。如果氢气不纯，会听到         ；若听到           ，说明氢气已纯净；若没有听到声音，则氢气        (填“一定”或“不一定”)纯净。 (2)如图C，氢气在空气中燃烧，产生         火焰，烧杯内壁有          ，用手触摸烧杯壁，感觉非常烫，说明该反应            ，该实验说明氢气具有的化学性质是        。 (3)氢气和水在一定条件下可以相互转化，写出反应的化学方程式：                    、                    。 【举一反三4】氢气在空气中燃烧 (1)如图2点燃纯净的氢气，观察到导管口产生_______火焰，发生反应的文字表达式为___________。 (2)将冷而干燥的小烧杯罩在火焰上方，过一会儿，烧杯内壁出现水雾，可说明水是由________组成的。 【举一反三5】研究氢气的燃烧实验是人们认识水组成的开始。同学们做氢气燃烧实验时，老师提出混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸，因此在使用氢气时，要特别注意安全。 图1为氢气的验纯实验，图2为氢气的燃烧实验，据图回答下列问题。 (1)据图1 可得出氢气的性质有_______ (物理性质)、_______ (化学性质)。 (2)点燃氢气前一定要检验其纯度，点燃氢气时，发出_____，表明氢气不纯；声音很小，则表示氢气较纯。 【题型6】理想的燃料 【典型例题】从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是(　　) A.乙醇         B.汽油         C.氢气         D.天然气 【举一反三1】从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是(　　) A.氢气    B.天然气    C.乙醇   D.汽油 【举一反三2】2008年北京奥运会“祥云”火炬使用的燃料主要是丙烷(C3H8)，2022年北京冬奥会“飞扬”火炬使用的燃料主要是氢气。 (1)氢气燃烧的化学方程式为                                        。 (2)丙烷燃烧的化学方程式为C3H8 + 5O2                        +4H2O。 (3)你认为以上两种燃料中更环保的是       。简述你的理由：                  。 由化石能源直接制备的氢气称为灰氢，由化石能源制备且对反应排放的二氧化碳进行了捕集封存的氢气称为蓝氢，使用可再生能源转化成的电能分解水制备的氢气称为绿氢。从这三种制氢方式对环境产生的影响角度，解释为什么北京冬奥会火炬使用蓝氢和绿氢，而没有用价格更便宜的灰氢。 【题型7】常见能源及其分类 【典型例题】让新能源产业这股“劲风”拂遍南粤大地。下列不属于可再生能源的是（　　） A.氢能 B.天然气 C.太阳能 D.生物质能 【举一反三1】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 【举一反三2】生活就是一本化学教科书，只要你留心观察，用心思考，便可发现化学无处不在，探究其乐无穷。请用你学过的知识填空。 (1)科技缔造生活，创新筑梦未来。2024年5月8日，我国第三艘航母福建舰圆满完成海试回港。为我国航母提供动力的重油，是原油提取汽油、柴油后剩余的重质油，它属于 　　　　 (填“可再生”或“不可再生”)能源；为减少环境污染，我国正在利用和开发的新能源有　　　　 (填一种)。 (2)彭泽龙宫洞钟乳倒悬，石笋擎天，姿态千万，让人目不暇接。五颜六色的霓虹灯为龙宫洞一定增添神秘气氛，下列气体能做霓虹灯电光源的是　　　　(填字母)。 A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．氖气 (3)赣皖联动，感受徽文化独特魅力。2024年11月26日～29日，“学习强国”省级平台走进安徽中国徽文化博物馆，感受徽文化的独特魅力。馆内收藏了大量的历代名家字画，古代字画能够保留至今的原因是　　　　。 【举一反三3】氢能源是理想的绿色能源之一，有规划地开发和使用，是实现碳中和的重要措施。 Ⅰ．按照生产方式及生产过程中的碳排放情况，可将氢能源分为以下三类(见图1)。 (1)制取“灰氢”过程中排放较多的CO2，会造成的环境问题是　　　　。利用可再生能源电解水可以制得“绿氢”，该反应的化学方程式为　　　　，请列举一种除氢能源之外的可再生能源　　　　。 Ⅱ．图2是利用天然气中的CH4制得H2的流程。 (2)“CH4重整”：800℃、2.0MPa时，CH4和水蒸气在催化剂表面反应，生成CO和H2，该反应的化学方程式为　　　　　。研究发现当其他条件相同时，温度和压强对反应中CH4.转化率的影响如图3所示，可得结论是　　　　　。 (3)“CO变换”：在一定条件下，CO和水蒸气反应生成CO2和H2，则参加反应的CO和水蒸气的质量比为　　　　。 (4)“洗涤分离”：洗涤塔内，混合气体从　　　　(填“底部”或“塔顶”)通入。 (5)“变压吸附”：吸附分离后的其他气体中仍有一定量的CO2，可用右灰乳[主要成分是Ca(OH)2]吸收进行“碳捕集”，该原理用化学方程式表示为　　　　　。 (6)以天然气为原料制得的H2属于“蓝氢”。请结合图1、图2流程，分析作出此判断的依据　　　　　。 【举一反三4】阅读下列科技短文并回答相关问题。 　　近年来，我国聚焦新能源汽车领域，把发展新能源汽车作为推动制造业转型升级、提质增量的重要抓手。 　　燃油汽车和新能源汽车是当今社会交通工具的两大主流类型。燃油汽车的燃料燃烧不仅产生大量二氧化碳，还会释放一氧化碳等有害物质。发展新能源汽车是降低燃料消耗量、改善大气环境的重要举措。2021～2023年，我国不同动力类型汽车销量占比见图甲。 纯电动汽车因其能源利用率高、结构简单、噪音小等优点成为近年来使用最广的新能源汽车。纯电动汽车利用电池储能后放电，驱动汽车行驶，但因电池安全性、充电时长、续航里程、使用寿命等因素导致其发展受限。我国科研人员通过研究对比了添加1-SP和：2-CNT两种导电剂对纯电动汽车中磷酸亚铁锂电池使用寿命的影响，结果如图乙（容量保持率越高，代表电池使用寿命越长）。 （1）目前国内主要用压缩天然气、液化气、乙醇汽油作燃油汽车的替代燃料。乙醇属于　　　　（填“可再生能源”或“不可再生能源”）。 (2)纯电动汽车的优点有　　　　　　（写出一条即可）。 (3)天然气的主要成分是甲烷，写出其在氧气中充分燃烧的化学反应方程式：　　　　　　。 (4)根据短文，下列说法不正确的是　　　　（填字母）。 A．使用燃油汽车会造成空气污染 B．2021～2023年，我国燃油汽车和纯电动汽车的销量占比均逐年增加 C．新能源汽车有助于减少空气污染和温室气体排放 D．电池使用寿命随放电倍率先降低后增大；放电倍率相同时添加2-CNT导电剂的电池使用寿命更短 【题型8】能源的综合利用 【典型例题】当今世界各国普遍关注的重要问题之一是环境保护。你认为下列叙述或措施正确的是(　　) ①煤和石油燃烧产生的空气污染物主要有SO2、NO2、CO及烟尘等 ②汽车使用乙醇汽油作燃料，可以减少对空气的污染 ③开发太阳能、核能、风能、地热能、氢能等新能源可减少空气污染 ④酸雨主要是SO2、NO2等气体溶于雨水形成的 A.①②④   B.①②③   C.②③④   D.①②③④ 【举一反三1】如图是某航天器能量储存系统的工作原理，下列说法错误的是(　　) A.该系统中能量的最初来源是太阳能 B.在装置X的反应中，与电源正、负极相连的电极上产生的气体体积比为2∶1 C.装置Y是氢燃料电池，工作时将化学能转化为电能 D.该系统实现了物质的零排放，对环境友好 【举一反三2】2024年4月28日，我国自主研制的大推力液氧煤油发动机，首次在陕西成功完成点火试验。 (1)煤油常温下呈液态，这是煤油的 　   　(填“物理”或“化学”)性质。 (2)液氧的化学式为 　  　。 (3)液氧与煤油中，具有可燃性的是 　    　。 【举一反三3】如图为氢能开发与利用的示意图。 (1)制氢中的能量转化： 太阳能→电能→　   　能。 (2)燃料电池中反应的化学方程式为 　                。 【举一反三4】以CO2和可再生生物资源为原料生产氢气已成为能源研究重点。新型能源的转换与利用模式如图： (1)该模式中能源转化依次为：太阳能→生物质能→氢能→______________。 (2)写出电解水制取氢气的化学方程式：__________________。 (3)根据生产方法可分为“绿色”氢气和“污染”氢气。下列方法可获得“绿色”氢气的是_______(填字母)。 A．用矿石生产锌和硫酸，再相互反应 B．在催化剂作用下，利用太阳能光解水 C．利用煤燃烧发电，再电解水 D．利用风能、水力发电，再电解水 【举一反三5】我国宣布2060年前实现“碳中和”。“碳中和”是节能减排术语，“碳”即二氧化碳，“中和”即正负相抵。排出的二氧化碳或其他温室气体被植树造林、节能减排等形式抵消，这就是所谓的“碳中和”。 “碳捕捉、碳封存”是我国的一项先进技术。该技术是从大气中分离出二氧化碳将其压缩液化泵入地下长期储存，从而减少大气中二氧化碳含量。氢能源研发推动中国走向“碳中和”，氢能源将成为“碳中和”战略中的核心一环。 阅读上述资料回答问题： (1)“碳中和”战略的实施有利于控制        。 (2)为实现“碳中和”我们可以做到        。 (3)“碳封存”后二氧化碳分子间间隔变        。 (4)氢能源将成为“碳中和”战略中的核心一环，其优点有                          。 (5)利用一种新型“人造树叶”在光照条件下进行光合作用可将二氧化碳和水转化为乙醇(C₂H₅OH)和氧气，化学方程式为                                              。 学科网（北京）股份有限公司 $