专题16 燃料及其运用(复习讲义)(广东专用)2026年中考化学一轮复习讲练测
2026-03-03
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2份
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85页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 化学与能源的开发利用 |
| 使用场景 | 中考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 10.55 MB |
| 发布时间 | 2026-03-03 |
| 更新时间 | 2026-03-03 |
| 作者 | wen1386 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-03-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56638068.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
主题五 化学与社会
专题16 燃料及其运用
目 录
01·考情剖析·命题前瞻 2
02·知识导航·网络构建 3
03·考点解析·知识通关 4
考点一 化学反应中的能量变化
考点二 能源的开发与利用
考点三 能源的使用对环境的影响
考点四 燃烧与灭火
跨学科实践活动1 调查家用燃料的变迁和合理使用
04·题型洞悉·考向预测 20
考点一 化学反应中的能量变化
考向01 化学反应中的能量变化
考点二 能源的开发与利用
考向01 能源的分类
考向02 化石燃料的开发与使用
考向03 氢气的制取与性质实验
考向04 氢能源的开发与利用
考向05 其它新能源的开发与利用
考点三 能源的使用对环境的影响
考向01 温室效应与碳中和问题
考向02 低碳环保
考点四 燃烧与灭火
考向01 燃烧的条件探究
考向02 灭火的原理及应用
考向03 易燃、易爆及安全常识
05·优题精选·练能提分 38
考点要求
2025年
2024年
2023年
课标要求
化学反应中的能量变化
广州T18
①知道放热反应
②了解吸热反应
③了解能量的意义
能源的开发与利用
省卷T6
深圳T1
省卷T17
广州T9
省卷T14
广州T5、T9
①了解煤的成分与煤的干馏
②了解石油的成分及石油的分馏原理
③熟练掌握甲烷的理化性质
④知道清洁能源和新能源
⑤掌握氢气的优点及制取方法
⑥掌握乙醇的理化性质及制取途径。
能源的使用对环境的影响
广州T4
①了解使用化石燃料对环境的影响
②知道造成温室效应的原因
③了解酸雨的成因和危害。
燃烧与灭火
省卷T10、T13
广州T20
深圳T8
省卷T16
广州T14
深圳T4、T10
省卷T16
广州T9、T15
深圳T16
①掌握燃烧的概念与燃烧的条件
②知道灭火的原理和方法
③掌握探究燃烧条件的实验科学方法
命题预测
广东省考卷中,这部分的考点常以选择题、填空题、实验探究题考查。
2026年考查方向主要是:燃烧的定义及条件、灭火原理与方法、实验探究燃烧条件、燃料充分燃烧的方法及其重要性;资源综合利用和新能源开发的重要意义、化石燃料的形成及现状、甲烷的燃烧;能量转化与化学变化的关系;常见几种燃料使用对环境的影响;氢能源的优点等。
考点一 化学反应中的能量变化
1.酒精燃烧放热
(1)酒精是乙醇(化学式:C2H5OH)的俗称。
(2)乙醇的化学性质:可燃性
乙醇在空气中完全燃烧时,生成二氧化碳和水,并放出大量的热量
乙醇完全燃烧的化学方程式:C2H5OH+3O22CO2 + 3H2O
(3)乙醇的用途:做酒精灯、内燃机、火锅等的燃料。
2.化学反应中的能量变化
化学反应中能量的变化通常表现为热量的变化,有些反应放出热量,有些反应吸收热量。
(1)常见的放热反应:
① 物质的燃烧,如氢气、酒精、甲烷、碳、硫等燃烧。
② 氧化钙与水反应生成氢氧化钙:CaO + H2O=Ca(OH)2
③ 活泼金属与酸的反应,如镁条与稀盐酸反应放热:Mg+2HCl=MgCl2 + H2↑
④ 过氧化氢分解:2H2O2H2O + O2↑
(2)常见的吸热反应:碳单质与二氧化碳的反应:C+CO22CO;许多条件为“高温”的反应。
3.对化学反应放出能量的利用:除了生活燃料的使用,人们还利用燃烧等化学反应放出的能量发电、发射火箭,利用爆炸放出的能量开采矿物、开山炸石、拆除危旧建筑等。
1.在化学反应中,反应物转化为生成物的同时,必然伴随着 能量 的变化。许多化学反应中的 能量 变化主要表现为热量的 放出 或 吸收 。
2.化学反应不仅能产生 热能 ,还可以产生电能。如氢能源电池汽车所使用的电能就是通过 化学反应 转化而来的。
1.(2025·广东深圳·一模)化学观念是化学核心素养的重要组成部分。下列说法中,不正确的是
A.分子、原子、离子都是构成物质的基本粒子
B.物质由元素组成,一种元素只能组成一种物质
C.物质发生化学变化时,往往伴随着能量的变化
D.控制反应条件可以促进或抑制化学反应
【答案】B
【详解】A、分子、原子、离子都是构成物质的基本粒子,例如氧气是由氧分子构成的,铁是由铁原子构成的,氯化钠是由钠离子和氯离子构成的,选项正确;
B、物质由元素组成,但是一种元素并不是只能组成一种物质,例如氧元素可以组成氧气、臭氧等,选项错误;
C、化学反应的实质是反应物化学键的断裂和生成物的化学键形成。在这个过程中,化学键的断裂需要吸收能量,而化学键的形成则会释放能量。因此,化学反应过程中一定伴随能量变化,通常表现为热量的变化,选项正确;
D、化学反应中温度、压力、催化剂等可以影响反应速率,可以通过控制这些反应条件,促进或者抑制化学反应,选项正确;
故选B。
2.【新情境】(2025·广东珠海·一模)形成化学观念,发展科学思维。下列推理正确的是
A.能量观:化学变化伴随能量改变,因此有能量改变的变化一定是化学变化
B.结构观:CO2和CO的组成元素相同,因此化学性质也相同
C.转化观:H2O和H2可以互相转化
D.守恒观:化学反应前后,分子、原子总数都不改变
【答案】C
【详解】A、化学变化伴随能量改变,但有能量改变的变化不一定是化学变化,如灯泡的发光放热,故A错误;
B、由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小粒子。CO2是由CO2分子构成,CO是由CO分子构成,构成两者的分子不同,则化学性质不同,故B错误;
C、水在通电的条件下可以生成氢气,氢气燃烧可以生成水,即H2O和H2可以互相转化,故C正确;
D、化学反应前后,原子总数不改变,分子总数可能改变,故D错误。
故选C。
考点二 能源的开发与利用
一、化石燃料
(1)三大化石燃料包括___煤______、____石油_____和___天然气______,它们是__不可再生_______ (填“可再生”或“不可再生”)能源,属于____混合物___ (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)煤和石油
煤
石油
形成
古代植物的遗骸经过一系列复杂的变化形成的
古代动植物的遗骸在地壳中经过复杂变化形成的
元素组成
主要含_ C _,少量H、N、O、S
主要含_____ C、H ____,少量S、O、N
类型
______混合物 ___
____混合物_____
状态
黑色固体,有光泽
黏稠液体,黑色或棕色,不溶于水,密度比水小,无固定的熔点、沸点
(3)煤和石油的综合利用
a.煤综合利用(化学变化)
b.石油炼制(物理变化)
(4)天然气
①天然气是由碳和氢组成的气态碳氢化合物,主要成分是甲烷,是一种最简单的有机物_。有石油的地方就有天然气。甲烷也叫沼气、坑气,化学式为 CH4。
②甲烷的性质
物理
性质
纯净的甲烷是无色 、无味 的气体,密度比空气小 ,难 溶于水,可用排水法收集
化学
性质
具有可燃性,燃烧时产生蓝色火焰,放出大量的热,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊。①完全燃烧的化学方程式为____ CH4+2O2CO2+2H2O 。
②不完全燃烧:2CH4+3O22CO+4H2O。
(5)可燃冰:科学家们在海底发现了大量可燃冰,它是一种甲烷水合物,是甲烷与水在低温高压下形成的。
a.可燃冰的优点:能量高、热值大,是替代化石燃料的新能源。
b.可燃冰的缺点:如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中,会造成更加严重的温室效应。
二、能源的利用与开发
(1)能源分类
类型
定义
实例
可再生能源
不随其本身的转化或被人类的利用而减少的能源
太阳能、生物质能、水能、风能、地热能等
不可再生能源
随其本身的转化或被人类的利用而减少的能源
煤、石油、天然气
(2)清洁能源
①氢气
物理性质
通常情况下,氢气是一种无色、无味的气体,密度比空气小,难溶于水
化学性质
△
点燃
还原性:H+CuO====H2O+Cu;可燃性:2H2+O2=====2H2O
作燃料的优点和缺点
优点:燃烧热值高;燃烧产物是水,无污染;可由水分解得到,来源广泛
缺点:制取成本高,贮存、运输困难
实验室制取
反应药品
锌粒和稀硫酸
反应原理
Zn+H2SO4=====ZnSO4+H2↑
反应装置
或
收集方法
向下排空法(密度比空气小)、排水法(难溶于水)
②乙醇( C2H5OH)
俗名
酒精
化学性质
在空气中燃烧时放出大量的热。完全燃烧的化学方程式为点燃
C2H5OH+3O2====2 CO2+3H2O
优点
可再生,可以节省石油资源,减少汽车尾气污染
制取
由高粱、玉米和薯类等经过发酵、蒸馏得到
(3)其他新能源
①目前正在开发和利用的新能源有太阳能、风能、潮汐能、地热能、生物质能和核能等。
②海底埋藏着大量的“可燃冰”它的主要成分是甲烷水合物,是甲烷与水在低温和高压条件下形成的。
a.可燃冰的优点:能量高、热值大,有望成为未来新能源。
b.可燃冰的缺点:如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中,会造成更加严重的温室效应。
③目前氢气作为燃料,还不能广泛应用,因为制取氢气的成本高,贮存困难;已经应用的领域有航天、氢氧燃料电池等。
1.为了使煤得到充分利用,将煤隔绝空气加热,可以使煤分解成很多有用的物质,如焦炭、煤焦油、煤气等,此过程是化学变化。石油的炼制是根据石油各成分的沸点不同,通过分馏使之分离,此过程是物理变化。
2.瓦斯气体是甲烷与空气的混合气体,点燃(或遇明火)时可能发生爆炸,这种爆炸就是瓦斯爆炸,所以使用天然气之前,一定要检验气体的纯度。
1.(2025·广东广州·二模)天然气是家庭常用燃料。下列说法正确的是
A.天然气属于可再生能源 B.天然气是比煤炭更清洁的燃料
C.天然气的成分是和 D.燃气灶的火焰呈黄色时需调小进风口
【答案】B
【详解】A、天然气是化石燃料,形成需数百万年,属于不可再生能源,错误;
B、天然气燃烧产物主要为CO2和H2O,而煤炭燃烧会释放SO2等污染物,因此天然气更清洁,正确;
C、天然气主要成分是甲烷(CH4),CO和H2是水煤气成分,错误;
D、火焰呈黄色说明燃烧不充分,应调大进风口以增加氧气,而非调小,错误。
故选B。
2.(2025·广东·模拟预测)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
【详解】A、氢能可以通过化学反应再生,例如通过电解水制取氢气,属于可再生能源,不符合题意;
B、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,符合题意;
C、太阳能是太阳辐射到地球上的能量,是取之不尽、用之不竭的,属于可再生能源,不符合题意;
D、生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量,它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,属于可再生能源,不符合题意。
故选:B。
考点三 能源的使用对环境的影响
1.化石燃料燃烧造成空气污染的原因
(1)燃料中的一些杂质如硫等燃烧时,产生空气污染物如SO2、NO2等。
(2)燃料燃烧不充分,产生CO等。
(3)未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形成浮尘。
2.酸雨
(1)煤燃烧时产生二氧化硫(或SO2)和氮氧化物,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(pH<5.6的雨水)。
(2)酸雨的危害:破坏森林、腐蚀建筑物、使水体酸化影响水生生物的生长等。
(3)酸雨的防治:① 工厂废气处理后排放;② 减少含硫煤的使用或使用脱硫煤;③ 改善汽车用燃料(如压缩天然气CNG和液化石油气LPG);④ 减少煤、石油等化石燃料的燃烧,大力开发使用新燃料、新能源。
3.温室效应
(1)成因:二氧化碳、甲烷、臭氧及氟利昂物质引起全球气温上升的现象。
(2)危害:
①全球变暖将可能导致两极的冰川融化,使海平面升高,淹没部分沿海城市;
②使土地沙漠化,造成农业减产;
③引起暴雨、洪水等灾害性和极端气候事件发生的频率和强度增加;
④影响自然生态系统,改变生物多样性等。
(3)防治措施
a.改善燃料结构,如煤脱硫等
b.使用清洁燃料,开发新能源
c.尽量使燃料完全燃烧
d.植树造林
1.(2025·广东清远·一模)设计低碳行动方案。以下方案不合理的是
A.禁止使用化石能源 B.大力提倡植树造林
C.推广使用节能家电 D.开发低成本碳捕集技术
【答案】A
【详解】A、化石燃料的使用可以产生大量的二氧化碳,应该合理使用化石燃烧,禁止使用化石燃料是不现实的,故A符合题意;
B、大力提倡植树造林,利用植物的光合作用可以有效的吸收空气中的二氧化碳,符合低碳的理念,故B不符合题意;
C、推广使用节能家电,减少化石燃料的使用,可以有效的减少二氧化碳的生成,符合低碳的理念,故C不符合题意;
D、开发低成本碳捕集技术,能有效的减少大气中二氧化碳的含量,符合低碳的理念,故D不符合题意。
故选A。
2.(2025·广东潮州·一模)化学兴趣小组在老师的带领下组装了小型“空气质量监测站”,用于检测当地某日空气中的主要污染物,相关数据如题图。下列说法正确的是
A.空气中过多会造成酸雨
B.除已经监测到的污染物外,还需监测的数据
C.当日对空气造成的污染比严重
D.大量使用化石燃料有利于提高空气质量
【答案】A
【详解】A、SO2和NO2在大气中与水结合都能生成酸,是酸雨的主要成分,故选项说法正确;
B、二氧化碳不属于空气污染物,不需要监测,故选项说法错误;
C、从数据分析可知,当日O3产生量为59ug/m3,SO2产生量为8ug/m3,故O3对空气造成的污染比SO2严重,故选项说法错误;
D、减少化石燃料的使用,可以减少二氧化硫、二氧化碳的产生,有利于提高空气质量,故想说法错误。
故选:A。
考点四 燃烧与灭火
一、燃烧的条件
1.燃烧的条件
(1)燃烧:通常情况下,可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。
(2)着火点:可燃物燃烧所需要的最低温度叫着火点。
(3)通常情况下:燃烧需要同时满足三个条件:
①可燃物;②可燃物与氧气(或空气)接触;③温度达到可燃物的着火点。三个条件缺一不可。
2.实验探究燃烧的条件
实验(或事实)
红磷、酒精能燃烧;水、大理石不能燃烧
对比
可燃物与不能燃烧的物质对比
铜片上的白磷和红磷对比
铜片上的白磷和水中的白磷对比
热水中的白磷通氧气前与通氧气后对比
实验现象(生活经验)
可燃物能燃烧;不能燃烧的物质不燃烧
铜片上的白磷燃烧,产生大量白烟,铜片上的红磷不燃烧。______
铜片上的白磷燃烧,水中的白磷不燃烧。
通氧气前,热水中的白磷不燃烧;通氧气后,热水中的白磷燃烧
结论
可燃物是燃烧的条件之一
燃烧需要温度达到可燃物的着火点
燃烧需要与氧气接触
燃烧需要与氧气接触
通常情况下:燃烧需要同时满足三个条件:① 可燃物; ②可燃物与氧气(或空气)接触; ③温度达到可燃物的着火点。
实验分析
铜片的作用
导热、放置药品;
热水的作用
① 使水中白磷与空气隔绝 ②为薄铜片上的药品提供热量
2.教材实验改进
改进原因
现象
P2O5有毒,排放到空气中污染空气;实验用药品较多。
试管中的白磷燃烧,产生大量白烟,左边气球先胀大后变瘪。试管中的红磷和水中白磷不燃烧。
气球的作用是形成密闭环境防污染。
3.与燃烧有关的成语的含义:
煽风点火、风助火威——为燃烧提供充足的氧气(空气)
火上浇油、抱薪救火——增加可燃物
钻木取火——使温度达到可燃物的着火点
【特别提醒】
1.通常情况下,燃烧需要氧气,但不是所有的燃烧都需要氧气,如:H2可以在Cl2中的燃烧生成氯化氢,镁条可以在二氧化碳气体中燃烧。
2.着火点是物质的性质,一般不改变。生煤炉火时,需先引燃纸和木材,因为纸和木材的着火点比煤低,更容易点燃。
二、燃料燃烧的调控
1.燃料的充分燃烧
(1)天然气灶做饭时,火焰呈黄色或橙色,锅底有黑色固体出现,氧气不足,燃烧不充分,此时应该将炉具的进风口“调大”,增大空气的进气量。
(2)燃料燃烧不充分的缺点:产生黑烟,生成CO等。使燃料利用率降低,浪费资源,且污染空气。
(3)使燃料充分燃烧,通常要考虑:
① 燃烧时要有足够的空气(氧气);
② 燃料与空气要有足够大的接触面积等。
2.灭火的原理和方法
(1)灭火的原理:破坏燃烧的条件;
(2)灭火的方法:
① 清除或隔离可燃物;如森林着火砍掉树木,开辟隔离带;熄灭燃气灶,关闭阀门等;
② 隔绝O2;如油锅着火,盖锅盖;酒精在桌面上燃烧,用湿抹布扑盖;熄灭酒精灯,灯帽盖灭等;
③ 降温到可燃物的着火点以下;如用水灭火;扇灭蜡烛等;
(3)与灭火有关的成语的含义:
釜底抽薪——清除可燃物
杯水车薪——水太少了,不能使温度降至可燃物着火点以下
3.简易灭火器的原理
(1)利用饱和碳酸钠溶液与较浓的盐酸反应,瞬间产生大量二氧化碳气体使装置中的压强迅速增大,喷出混有二氧化碳的液体,有降温和隔绝空气的作用。
(2)反应的化学方程式:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
(3)常见灭火器及其灭火原理和适用范围
灭火器
灭火原理
适用范围
干粉灭火器
隔绝空气
扑灭一般火灾,还可用来扑灭油、气等燃烧引起的火灾
二氧化碳灭火器
降温和隔绝空气
扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等存放场所的失火(灭火时不留下任何痕迹而使物体损坏)
水基型灭火器
隔绝空气
扑灭汽油、柴油、木材、棉布等的失火
3.火场自救、逃生
(1)如果发现火险或遭遇火灾,要沉着应对,立即拨打119火警电话。如果火势不大,可根据可燃物及起火原因等现场情况,选择合适的方法和灭火器材将火扑灭。
(2)如果火势较大或有蔓延的趋势和可能,应采取必要的自救措施:
① 要迅速判断安全出口;
② 如果房间内有物品正在燃烧,不能随便开门,以防空气流通使火势更大。
③ 用湿毛巾捂住口鼻,以减少有毒物质、烟尘进入体内。
④ 房间里燃烧,由于空气的流通,上层空气中的有毒有害物质浓度大,而下层空气相对较多,所以逃生时应沿墙根蹲下靠近地面前进。
【特别提醒】
1.影响燃烧剧烈程度的因素:可燃物的性质、氧气的浓度、与氧气的接触面积。氧气的浓度越大,燃烧就越剧烈,可燃物与氧气接触面积越大,燃烧就越剧烈。
2.用扇子扇炉火,越扇越旺的原因:虽然降低了温度,但没有降至着火点以下,反而增加了空气的流通,所以越扇越旺;用扇子扇蜡烛火焰,一扇就灭的原因:虽然增加了空气的流通,但却降低温度至着火点以下,所以一扇就灭。
3.电器着火,先断电再灭火。
4.灭火时“降温到着火点以下”,不能说成“降低着火点”。着火点是物质固有的性质,无法改变。
三、易燃物和易爆物的安全知识
1.爆炸
(1)引起爆炸的原因:易燃物在有限的空间内急剧地燃烧,就会在短时间内聚积大量的热,使气体的体积迅速膨胀而引起爆炸。
(2)可燃性气体在空气中达到爆炸极限范围时,遇到明火可能会发生爆炸;所以可燃性气体在点燃或加热前都要验纯,以防止发生爆炸。
(3)聚集在通风不良的有限空间内遇到明火易引起爆炸的常见物质:
① 可燃气体:如氢气、一氧化碳、甲烷、天然气、煤气、液化石油气。
② 粉尘:如面粉、煤粉、纺织厂的粉尘等。
2.常见的易燃物、易爆物及注意事项
(1)常见的易燃物、易爆物:火药、烟花爆竹、硫黄、白磷、红磷、酒精、汽油、氢气、天然气、液化石油气等。
(2)注意事项:在生产、运输、使用、储存易燃物和易爆物时,必须严格遵守有关规定,绝不允许违章操作。
(3)认识常见的消防安全标志
当心易燃物
当心爆炸物
禁止吸烟
禁止烟火
禁止放易燃物
禁止燃放鞭炮
(4)需标注有“严禁烟火”的字样或消防安全标志的地方:加油站、油库、面粉加工厂、纺织厂和煤矿的矿井。
1.煤气泄漏需要立即关闭阀门并打开窗户通风,杜绝一切能产生火星或火花的操作(如:不能用火种照明;不用用电设备,不在室内拨打电话、不能开电灯、不能开排气扇等)。
2.若几种可燃性气体混合,遇明火不会发生爆炸,而是安静的燃烧。只有可燃性气体与空气或氧气混合后,遇明火才会发生爆炸。
1.(2025·广东广州·二模)青铜雁鱼灯是我国古代著名的环保灯,其外形及工作原理如图。转动灯罩可以调节灯光的照射角度和明暗度,通过巧妙的造型减少灯油燃烧产生的空气污染。下列说法错误的是
A.该灯中的灯油是可燃物
B.关闭灯罩火焰熄灭,其灭火原理是降低温度至可燃物的着火点以下
C.当看到大量黑烟时,可以调节灯罩增大进风口从而促进燃料的燃烧
D.雁腹中的水既能吸收烟气,还能对灯体进行降温,减少灯油挥发
【答案】B
【详解】A、灯油具有可燃性,属于可燃物,此选项正确;
B、燃烧的条件是可燃物、与氧气接触、温度达到可燃物的着火点,三者缺一不可,灭火只需要破坏其一即可,转动灯罩隔绝了空气,使灯火熄灭,此选项错误;
C、有大量黑烟产生是因为氧气不足,燃料燃烧不充分,应调大进风口,增大氧气进入量,促进燃烧,此选项正确;
D、腹中的水可以吸收燃烧产生的烟气,同时也能对灯体进行降温,起到环保和降温的作用,此选项正确。
故选B。
2.(2025·广东肇庆·二模)成语中蕴含着丰富的化学原理。下列有关燃烧的说法正确的是
A.拾柴加薪—-—-增加可燃物 B.火上浇油——提供充足氧气
C.钻木取火—-提高可燃物着火点 D.煽风点火——升温到可燃物的着火点
【答案】A
【详解】A、从化学燃烧条件看,“柴” 是可燃物,“拾柴加薪” 就是增加可燃物,故选项说法正确;
B、“火上浇油”的原理是为燃烧提供了更多的可燃物来增强火势,故选项说法错误;
C、“钻木取火”的原理是通过摩擦生热提高木材的温度,使之达到木材的着火点,故选项说法错误;
D、“煽风点火”的原理是加速空气的流动补充氧气,使燃烧更充分,故选项说法错误。
故选A。
跨学科实践活动1• 调查家用燃料的变迁和合理使用
1.(2025·广东广州·一模)某校开展跨学科实践活动时,发现近50年广州家用燃料经历了下图所示的发展过程。下列说法不正确的是
A.煤属于不可再生能源 B.液化石油气罐应避免猛烈撞击
C.天然气灶火焰呈黄色时,应调大燃气进气口 D.将煤制成蜂窝煤是为了燃烧更充分
【答案】C
【详解】A、煤是一种化石能源,在短期内得不到补充,属于不可再生能源,该选项说法正确;
B、液化石油气罐应避免猛烈撞击,以防发生爆炸,该选项说法正确;
C、天然气灶火焰呈黄色时,是因为氧气不足,天然气不充分燃烧造成的,应调大空气进气口,而不是燃气进气口,该选项说法错误;
D、将煤制成蜂窝煤可以增大可燃物与氧气的接触面积,使燃烧更充分,该选项说法正确。
故选:C。
2.(2025·广东·二模)随着时代发展,家庭中使用的燃料也在悄然发生变化。某兴趣小组调查了家用燃料的变迁与合理使用。
(1)木柴
柴火灶是我国劳动人民智慧的结晶,其内部结构如图1所示。
i.从燃烧条件分析,通风口的作用是 。
ii.柴火灶中的 (填序号)可使空气充分对流,木柴充分燃烧。
(2)油
夹瓷盏(如图2所示)属于省油灯,用棉线做灯芯。
i.上层盏盛油,油燃烧时,化学能转化为 能,保持油灯持续燃烧,使油温升高;
ii.下层盏内水可 (填“吸收”或“放出”)热量,减少油的挥发,达到省油目的。
(3)化石燃料:目前人们使用的燃料大多来自化石燃料,主要包括煤、石油和天然气。
【查阅资料】充分燃烧1kg煤或天然气释放的热量和产生SO2的质量如图3所示。
i.煤燃烧产生SO2的化学方程式为 。
ii.请结合生活常识和图中所给信息,总结家庭燃料从煤升级成天然气之后的优点是 。
【答案】(1) 通入氧气,使木柴与氧气接触 ④
(2) 热 吸收
(3) 相同质量的天然气燃烧放出的热量多/使用天然气更加环保
【详解】(1)燃烧的条件:可燃物、与空气或氧气接触、温度达到可燃物的着火点,三个条件缺一不可,则通风口的作用为通入氧气,使木柴与氧气接触;
由图可知,柴火灶中的烟囱可使空气充分对流,木柴充分燃烧,故填:④;
(2)上层盏盛油,油燃烧时,化学能转化为热能,保持油灯持续燃烧,使油温升高;
下层盏内水可吸收热量,减少油的挥发,达到省油目的;
(3)煤燃烧产生的反应是硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,化学方程式为;
由图可知,充分燃烧等质量的煤和天然气,天然气放出的热量更高,且产生的二氧化硫更少,二氧化硫会引起酸雨,则天然气更环保,故家庭燃料从煤升级成天然气之后的优点是:相同质量的天然气燃烧放出的热量多或使用天然气更加环保。
3.(2025·广东珠海·三模)家用燃料的变迁和利用
我国家用燃料经历了柴薪、煤、液化气、煤气和天然气五个阶段。
Ⅰ.柴薪时代:开始于火的出现,人类用木柴、树枝、杂草等作为燃料。
Ⅱ.煤炭时代:17世纪后,人类使用的燃料逐渐变为煤。煤主要组成元素是C,还含有H、N、S等元素。
Ⅲ.液化石油气时代:20世纪70年代中期,家用燃料变成了液化石油气。
Ⅳ.煤气时代:20世纪80年代,管道煤气开始使用,其主要成分是CO和H2,无色无味。
Ⅴ.天然气时代:2000年左右,天然气开始使用。
随着燃料新技术的不断进步,未来将会有更多的燃料出现在我们的生活中。
(1)古代人民通过钻木取火的方式获得火种,从“燃烧的条件”角度分析,“钻木”的目的是 。
(2)煤属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源,根据煤组成的元素分析,写出一种煤燃烧后产生的有害气体 (填化学式)。
(3)液化石油气通过加压储存在密封钢瓶中,从分子的角度分析,分子的 发生改变。
(4)为防止煤气泄漏引发中毒,国家规定在煤气中加入乙硫醇,由此说明乙硫醇可能具有的性质有 (写一条)。请写出煤气中H2燃烧的化学方程式 。
(5)结合上述材料分析,作为未来家用燃料的物质应具有的优点有 (写一条)。
【答案】(1)提高温度,使温度达到木柴的着火点
(2) 不可再生 SO2(合理即可)
(3)间隔
(4) 有特殊气味/无毒(合理即可)
(5)无污染/燃烧热值高/来源广泛
【详解】(1)从 “燃烧的条件” 角度分析,燃烧需要同时满足三个条件:可燃物、与氧气接触、温度达到着火点;钻木过程中,克服摩擦力做功,产生热量,使得木柴的内能增加,温度升高,使木柴的温度达到其着火点,引发燃烧;
(2)煤是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿产,属于 不可再生能源; 煤中含有硫元素,燃烧后会产生二氧化硫(SO2),二氧化硫是一种有害气体,会形成酸雨等危害环境;
(3)液化石油气通过加压储存在密封钢瓶中,从分子的角度分析,分子间是有间隔的,加压时分子间的间隔发生改变,气体分子间隔变小,从而使石油气由气态变为液态储存在钢瓶中;
(4)为防止煤气泄漏引发中毒,在煤气中加入乙硫醇,因为煤气无色无味,泄漏不易察觉,加入乙硫醇后能让人察觉煤气泄漏,由此说明乙硫醇可能具有的性质有 特殊气味(这样泄漏时能被人闻到)、无毒;煤气中H2燃烧生成水,化学方程式为 。
(5)从家用燃料的变迁可以看出,人们对燃料的要求越来越高,无污染能更好地保护环境,燃烧热值高可以提供更多能量,来源广泛能保证燃料的充足供应;结合上述材料分析,作为未来家用燃料的物质应具有的优点有无污染(或燃烧热值高、来源广泛等,合理即可)。
4.(2025·广东佛山·三模)从古至今,家用燃料经历了巨大变化。某兴趣小组对“家用燃料的变迁与合理使用”展开了项目式学习。
任务一:调查家用燃料及变迁
兴趣小组调查附近居民家用燃料变迁(如题 18-1图)及使用情况。
(1)将木柴劈成细块再燃烧的目的是 ,根据下表,燃烧煤炭容易造成的环境问题是 。
燃料类型
热值(MJ/kg)
CO2排放(kg/kg燃料)
SO2排放(kg/kg燃料)
使用比例
天然气
55
2.75
0.1
75%
液化石油气
50
3.0
0.02
22%
煤炭
30
2.4
20
2%
柴草
18
2.0
0.5
1%
(2)若燃气灶火焰呈黄色或橙色和锅底变黑,需将灶具的进风口调 (填“大”或“小”)。
任务二:燃料燃烧及安全知识
(3)天然气属于 (填“可”或“不可”)再生能源,燃烧的方程式是 。
(4)炒菜时油锅中的油不慎着火可采取的措施是 ;若遭遇火灾时正确的处理方式是 (填字母)。
a.拨打119火警电话 b.室内着火,立即打开门窗呼救
c.楼房着火时,乘坐电梯逃离 d.若火势较大,用湿毛巾捂住口鼻迅速撤离着火区
任务三:展望未来家用燃料
(5)由图可知,家用燃料75%选用天然气的原因是 。
【答案】(1) 增大反应物的接触面积 酸雨
(2)大
(3) 不可
(4) 盖上锅盖 ad
(5)使用成本较低、环保性较好
【详解】(1)将木柴劈成细块再燃烧的目的是增大反应物的接触面积,使反应更快更充分;
根据表中数据,燃烧煤炭容易造成的环境问题是酸雨,因为煤炭燃烧会产生较多的二氧化硫,二氧化硫是造成酸雨的主要气体,故填:酸雨;
(2)若燃气灶火焰呈黄色或橙色和锅底变黑,说明燃烧不充分,需要将灶具的进风口调大,以增加氧气的供应,使燃料充分燃烧。故答案为:大;
(3)天然气属于不可再生能源,因为它是由古生物遗骸经过长时间的地质作用形成的,短时间内无法再生;
天然气燃烧生成二氧化碳和水,方程式:;
(4)炒菜时油锅中的油不慎着火,可采取的措施是盖上锅盖,以隔绝氧气,使火熄灭;
若遭遇火灾时正确的处理方式:
a.拨打119火警电话,符合题意;
b.立即打开门窗,会使外界空气进入,使火势更大,不符合题意;
c.火灾时电梯可能断电或引发烟囱效应,导致人员被困或吸入浓烟,切勿乘坐电梯,不符合题意;
d.若火势较大,用湿毛巾捂住口鼻迅速撤离着火区,符合题意;
故选ad;
(5)由图2可知,天然气的使用成本较低、环保性较好,因此家用燃料75%选用天然气。
考点一 化学反应中的能量变化
►考向01 化学反应中的能量变化
【典例】(2025·广东潮州·一模)下列对化学基本观念的认识不正确的是
A.微粒观:钠原子和钠离子具有相同的质子数,但电子数不同
B.守恒观:镁条在空气中燃烧后质量增加,不符合质量守恒定律
C.结构观:金刚石坚硬而石墨质软,是由于碳原子排列方式不同
D.能量观:化学反应过程伴随着能量变化,有能量变化的过程不一定发生化学变化
【答案】B
【详解】A、钠原子失去一个电子形成钠离子,质子数(即核电荷数)不变,但电子数减少,钠原子和钠离子电子数不同,故选项正确;
B、镁燃烧生成氧化镁,虽然燃烧后固体质量增加,但这是由于空气中的氧气参与了反应。根据质量守恒定律,反应前后总质量应保持不变,因此该过程符合质量守恒定律,故选项错误;
C、金刚石坚硬而石墨质软,是由于碳原子排列方式不同,故选项正确;
D、化学反应过程伴随着能量变化,但有能量变化的过程不一定发生化学变化,如:白炽灯的发光放热,故选项正确。 故选:B。
【变式】(2025·广东深圳·二模)我国科研人员发现一项新的光催化固氮合成氨技术,有效地提高了合成氨的效率,该反应的微观示意图如图。下列说法错误的是
A.的化学式为NH3 B.参加反应的分子个数比为1∶2
C.反应前后有两种非金属单质 D.该反应中光能转化为了化学能
【答案】B
【分析】由“光催化固氮合成氨”反应的示意图可知,该反应是氮分子和水分子反应生成氧分子和氨分子,反应的化学方程式为。
【详解】
A、根据可知,该物质是氨气,化学式为:NH3,故选项正确;
B、由可知,参加反应的甲和乙分子个数比为2:6=1:3,故选项错误;
C、由可知,氮气和氧气都是非金属单质,故选项正确;
D、该反应需要光照,所以反应中光能转化为了化学能,故说法正确。
故选B。
考点二 能源的开发与利用
►考向01 能源的分类
【典例】(2025·广东汕头·模拟预测)能源可分为一次能源和二次能源。一次能源即天然能源,指在自然界现成存在的能源,如煤、石油、天然气、水能等。一次能源又可分为可再生能源和不可再生能源,其中煤、石油和天然气三种不可再生能源是一次能源的核心,它们是全球能源的基础。除此外,太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能等可再生能源也被包括在一次能源的范围内。二次能源则是指由一次能源直接或间接转换成其他种类和形式的能量资源,例如电能、煤气、汽油、柴油、焦炭、洁净煤等能源都属于二次能源。图1是 2023 年我国的能源结构图,图2是科学家提出的一种最经济、最理想的获得氢能源的循环体系,过程②是光解法制氢,水在通过并接触催化剂表面时,分解的微观过程如图3所示。
依据上文,回答问题。
(1)天然能源除化石能源外还有 (写一种)。
(2)下列属于二次能源的是________(填序号)。
A.汽油 B.电能 C.海洋能 D.生物质能
(3)2023 年我国化石能源消费比重为 。
(4)图2过程①中,燃料电池工作时将 能转化为电能。过程②中发生反应的化学方程式为 。
(5)图3所示水分解微观过程的顺序应为 (填字母),其实质为 。
【答案】(1)太阳能(合理即可)
(2)AB
(3)81.9%
(4) 化学
(5) adbec 分子分为原子,原子又结合成新的分子
【详解】(1)一次能源即天然能源,指在自然界现成存在的能源,如煤、石油、天然气、水能等;故天然能源除化石能源外还有太阳能、风能等;
(2)根据资料:一次能源又可分为可再生能源和不可再生能源,其中煤、石油和天然气三种不可再生能源是一次能源的核心,它们是全球能源的基础。除此外,太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能等可再生能源也被包括在一次能源的范围内。二次能源则是指由一次能源直接或间接转换成其他种类和形式的能量资源,例如电能、煤气、汽油、柴油、焦炭、洁净煤等能源都属于二次能源;
A、汽油属于二次能源,正确;
B、电能属于二次能源,正确;
C、海洋能属于一次能源,错误;
D、生物质能属于一次能源,错误;
故选AB;
(3)根据图1,2023 年我国化石能源(煤、石油、天然气)消费比重为55.3%+18.3%+8.3%=81.9%;
(4)图2过程①中,燃料电池工作时将化学能转化为电能;
过程②中水在太阳能和催化剂作用下反应生成氢气和氧气,化学方程式为;
(5)在太阳能和新型高效光催化制作用下,水分子运动到催化剂的表面分成氢原子和氧原子,然后在催化剂表面氢原子两两自相结合构成氢分子,同时氧原子两两自相结合构成氧分子,然后氢分子构成氢气,氧分子构成氧气,即水分解的微观过程顺序正确的是adbec;
化学反应的实质是分子分成原子,原子重新组合成新的分子。
【变式1】(2025·广东珠海·三模)海水资源的综合利用
能源是指能够提供能量的资源。能源可按不同方法分类(如下表),随着人们开发能源的种类越来越多,能源消费结构也在不断优化。
表1
分类标准
消耗后是否造成污染
短周期内能否再生
能源分类
污染型能源
清洁型能源
再生能源
不再生能源
举例
煤炭
风能
潮汐能
石油
海洋温差能是一种稳定且储量巨大的能源,主要来源是蕴藏在海洋中的太阳能。广东省某基地利用海洋温差能发电,并采用膜法(利用淡化膜分离)和热法(加热蒸发分离)进行海水淡化,淡化后的浓海水还可综合应用于盐类提取、金属提取等。
表2
样品
淡化
工艺
淡化后的海水中部分离子浓度
1
膜法
13.17
1.57
20.32
2
热法
18.77
2.41
34.28
(1)传统化石能源主要包括煤、石油、 ,使用时常带来各种环境问题,如煤燃烧时产生的硫、氮氧化物可能造成的环境问题是 。
(2)结合上述表1的能源分类标准,海洋温差能属于 能源(填一种即可),海洋温差能的主要来源是 。
(3)由图可知,淡化膜允许大部分 (填微观粒子名称)通过,用膜法进行海水淡化的原理与实验室中 操作的原理相同。
(4)取两份相同的海水样品,分别进行热法、膜法淡化处理。由表2可知, (填淡化工艺名称)的淡化效果更好。
【答案】(1) 天然气 酸雨
(2) 再生 太阳能
(3) 水分子 过滤
(4)热法
【详解】(1)化石能源包括煤、石油、天然气;
煤燃烧时产生的硫、氮氧化物溶于雨水形成酸雨;
(2)海洋温差能是短时间可重复产生的,属于再生能源;
海洋温差能是一种稳定且储量巨大的能源,主要来源是蕴藏在海洋中的太阳能;
(3)由图可知,淡化膜允许大部分水分子通过;
用膜法进行海水淡化的原理与实验室中过滤操作的原理相同,都是利用粒子大小差异通过膜或滤纸孔隙分离;
(4)从表格中看,热法得到的浓海水中离子浓度更高,说明除去的水分更多、淡化程度更好,因此热法的淡化效果更好。
►考向02 化石燃料的开发与使用
【典例】(2025·广东揭阳·二模)能源的开发与利用以及对环境的影响是全人类共同关注的问题。
(1)目前人们使用的燃料大多数来自化石燃料,比如煤、石油和 。
(2)工业燃煤时,常将煤块粉碎成煤粉,其作用是 。
(3)化石能源是一种 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
(4)许多家庭以天然气为燃料,当发现燃气泄漏时,应采取的措施是___________。
A.赶紧打开换气扇 B.关闭气源阀门
(5)面对火灾时,要沉着冷静,科学自救。比如可用湿布捂住口鼻,减少吸入有毒有害的烟气,这一方法与我们化学实验室 操作的原理相似。
(6)低碳经济是当今世界经济发展的重心之一、高科技的减“碳”术可以将二氧化碳和氢气在催化剂和加热条件下生成乙烯()和水,请写出该反应的化学方程式 。
【答案】(1)天然气
(2)能增大煤与氧气的接触面积,使燃烧更充分
(3)不可再生
(4)BC
(5)过滤
(6)
【详解】(1)化石燃料包括煤、石油和天然气;
(2)工业燃煤时,常将煤块粉碎成煤粉,其作用是能增大煤与氧气的接触面积,使燃烧更充分;
(3)化石能源,在短期内不能得到补充,是一种不可再生能源;
(4)燃气属于可燃性气体,与空气混合遇明火或电火花会发生爆炸,因此当发现燃气泄漏时,应该关闭气源阀门,打开门窗通风,不能打开换气扇,不能在厨房内及时用手机拨打火警电话“119”,防止产生电火花造成爆炸;
故选BC;
(5)面对火灾时,要沉着冷静,科学自救。比如可用湿布捂住口鼻,减少吸入有毒有害的烟气,这一方法与我们化学实验室过滤操作的原理相似;
(6)二氧化碳和氢气在催化剂和加热条件下反应生成乙烯和水,化学方程式为。
【变式】(2025·广东广州·二模)能源于生活息息相关。下列有关说法不正确的是
A.燃油汽车使用的化石能源不可再生 B.煤燃烧产生的二氧化碳会造成酸雨
C.液氢是高能燃料,且燃烧后产物无污染 D.乙醇汽油用作燃料可减少空气污染
【答案】B
【详解】A、化石能源包括煤、石油、天然气,且化石能源不可再生,该选项说法正确;
B、空气中二氧化碳含量过高会引起温室效应,而不会引起酸雨,该选项说法不正确;
C、液氢的热值高,且液氢热值高,为高能燃料,该选项说法正确;
D、乙醇燃烧生成二氧化碳和水,使用乙醇汽油可以减少汽车尾气的污染,该选项说法正确。
故选B。
►考向03 氢气的制取与性质实验
【典例】(2025·广东广州·二模)下列实验设计不能达到实验目的的是
A.确定石蜡中含有碳元素
B.①②处说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点
C.探究能与水反应
D.向下排空气法收集氢气
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、蜡烛不充分燃烧时能生成黑色的炭黑,用一只冷碟子放在蜡烛火焰上方,能获得炭黑,炭黑中含有碳元素,反应物氧气中只含有氧元素,说明石蜡中一定含有碳元素,该实验设计能达到实验目的;
B、铜片上的白磷、红磷均能与氧气接触,白磷燃烧,红磷不燃烧,说明燃烧温度要达到可燃物的着火点,该实验设计能达到实验目的;
C、图中实验,向水中滴加紫色石蕊溶液,紫色石蕊溶液不变色,说明水不能使紫色石蕊变红色;左边试管中通入二氧化碳后,紫色石蕊溶液变红色,不能说明CO2能与水反应,也可能是二氧化碳造成的,该实验设计不能达到实验目的;
D、氢气的密度比空气的小,可用向下排空气法收集,该实验设计能达到实验目的。
故选C。
【变式】(2025·广东惠州·三模)实验室可用如图装置制备与收集H2。下列有关说法错误的是
A.反应原理为: B.可用稀硫酸代替稀盐酸制取氢气
C.关闭旋塞后H2将反应液压入长颈漏斗中 D.用向上排空气法代替图中的收集方法
【答案】D
【解析】A、锌粒与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,化学方程式为:,A正确;
B、稀硫酸能与锌粒反应生成硫酸锌和氢气,所以可用稀硫酸代替稀盐酸制取氢气,B正确;
C、关闭旋塞后,试管内H2增多,气压上升,H2将反应液压入长颈漏斗中,C正确;
D、氢气密度小于空气,可用向下排空气法代替图中的收集方法,D错误。
故选:D。
►考向04 氢能源的开发与利用
【典例】(2025·广东·一模)关于氢能的说法错误的是
A.燃烧产物无污染 B.属于可再生能源
C.需解决安全储存问题 D.能量转化效率为100%
【答案】D
【详解】A、氢气燃烧产物是水,无污染,故A不符合题意;
B、氢气可以通过电解水等方法得到,属于可再生能源,故B不符合题意;
C、氢气易燃、密度小,需解决安全储存问题,故C不符合题意;
D、任何能量转化过程都存在损耗(如热能散失),效率无法达到100%,故D符合题意。
故选D。
【变式】【新考法】(2025·广东广州·三模)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。
(1)因为氢气燃烧热值高、 (任写一点),氢能被称为最理想的能源。
(2)下图是绿氢的“制氢、储氢、释氢”示意图。
①“制氢”:电解器中电极b为 极;该方法被称为“绿氢”的原因是 。
②“储氢”:合成器中参与反应的与的质量比为 。
③“释氢”:因为的沸点比CO (填“高”或“低”),利用液氮的低温可将CO液化分离。理论上该过程释放氢气的质量 (填“>、<或=”)储氢中氢气的质量。
(3)CO在钯(Pd)膜反应器中反应制备的工作原理如下图所示,请从微观角度描述Pd膜能选择性透过氢气的原因: ,在另一侧H原子重新结合成分子释放。
【答案】(1)燃烧产物为水,对环境无污染
(2) 负 利用太阳能发电电解水,对环境无污染 22:3 低 <
(3)氢分子在膜一侧分离成氢原子,氢原子直径小于Pd膜的孔隙能够透过Pd膜
【详解】(1)氢能被称为最理想的能源,是因为氢气燃烧热值高,且燃烧产物为水,对环境无污染;
(2)①电解水实验中,与电源正极相连的一端产生氧气,与电源负极相连的一端产生氢气,电解器中电极b产生氢气,说明电极b为负极;该方法被称为“绿氢”的原因是利用太阳能发电电解水,对环境无污染;
②合成器中氢气与二氧化碳反应生成甲醇和水,化学方程式为,则参与反应的与的质量比为;
③
利用液氮的低温可将CO液化分离,说明的沸点比CO低;
储氢过程中二氧化碳与氢气反应生成甲醇和水,释氢过程中甲醇分解生成一氧化碳和氢气,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类及质量不变,则储氢过程中氢气中氢元素的质量等于生成甲醇和水中氢元素的质量之和,释氢过程中甲醇中氢元素的质量等于生成氢气中氢元素的质量,所以理论上该过程释放氢气的质量<储氢中氢气的质量;
(3)从微观角度描述Pd膜能选择性透过氢气的原因:氢分子在膜一侧分解成氢原子,氢原子直径小于Pd膜的孔隙能够透过Pd膜,在另一侧氢原子重新结合成分子释放。
►考向05 其它新能源的开发与利用
【典例】(2025·广东江门·三模)氨()比氢气更易液化储运,作为氢能源的载体有发展潜力。
合成氨的原料为和。常用液态空气分离法、膜分离法(如图1)和分子筛吸附法(如图2)获取。生产有煤气化、天然气重整及可再生能源电解水等方法,根据的来源,所合成的氨分别称为棕氨、蓝氨和绿氨。
Haber-Bosch工艺利用和在高温高压催化剂条件下反应制氨,是目前唯一大规模合成氨方法。该工艺消耗全球约5%的天然气,占据全球1.6%的排放量。绿氨生产可实现“零碳”排放,目前成本高,有待技术成熟推动绿氨发展。
(1)液态空气升温时,先气化,则液氮沸点比液氧 (填“高”或“低”)。
(2)膜分离法制中,薄膜不允许 分子通过。
(3)分子筛吸附法制,利用了分子与分子 不同而吸附实现分离。
(4)Haber-Bosch制氨工艺化学方程式为 ,反应前后催化剂的 没有发生变化。绿氨生产有助于“碳中和”目标的原因是 。
(5)下列说法正确的是_____。
A.煤、天然气属于可再生能源
B.Haber-Bosch工艺合成的氨属于绿氨
C.绿氨作为储氢载体已得到广泛应用
【答案】(1)低
(2)氮
(3)体积的大小
(4) 质量和化学性质 绿氨生产可实现“零碳”排放
(5)B
【详解】(1)液态空气升温时,先气化,即温度先达到液氮的沸点,则液氮沸点比液氧低。故填:低。
(2)由图1可知,氧气能透过薄膜,氮气不能透过薄膜,则说明薄膜不允许氮分子通过。故填:氮。
(3)由图2可知,分子筛吸附法制,利用了分子与分子体积的大小不同而吸附实现分离。故填:体积的大小
(4)Haber-Bosch制氨工艺利用氮气和氢气在高温高压催化剂条件下反应制氨,该反应的化学方程式为:;绿氨生产可实现“零碳”排放;由催化剂的概念可知,反应前后催化剂的质量和化学性质没有发生变化;由短文可知,绿氨生产有助于“碳中和”目标的原因是。
(5)A.煤、天然气都是化石燃料,属于不可再生能源,故A错误;
B.Haber-Bosch工艺能够消耗全球约5%的天然气,占据全球1.6%的排放量,减低二氧化碳排放量,所以该工艺合成的氨属于绿氨,故B正确;
C.绿氨生产可实现“零碳”排放,但目前成本高,绿氨作为储氢载体还未广泛应用,故C错误。
故选:B。
【变式】(2025·广东广州·三模)目前世界各国所用的燃料几乎都是化石燃料,但随着社会的发展,将来很可能成为一个无化石燃料的时代。请填空:
(1)化石燃料属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)锂离子电池的出现为无化石燃料的社会奠定了基础,若锂离子电池应用到全球各个领域取代化石燃料,可以减少环境污染。如图是锂离子电池充电和放电的图示:
①正极材料钴酸锂()中元素的化合价为 ,钴酸的化学式为 。
②负极材料是某种碳单质,一般使用的物质是 (填物质的名称)。
③根据化合物的分类:属于 。
(3)最近,我国某科研团队用和催化剂串联催化二氧化碳制甲烷,其反应微观示意如图。
请根据图示写出催化过程一、二总的化学方程式: 。
【答案】(1)不可再生
(2) HCoO2 石墨 盐
(3)
【详解】(1)化石燃料是由古代生物的化石沉积形成的,其形成过程非常漫长,在短期内不能从自然界得到补充,所以属于不可再生能源。
(2)①在钴酸锂中,锂元素显+1价,氧元素显−2价。设钴元素的化合价为x,根据化合物中各元素正负化合价代数和为零,则(+1)+x+(−2)×2=0,x=+3。
由钴酸锂的化学式可知,钴酸根化合价为-1价,钴酸中氢元素呈+1价,则钴酸化学式为HCoO2。
②负极材料是某种碳单质,碳单质中石墨具有导电性,所以负极一般使用的物质是石墨。
③是由金属离子和酸根离子构成的化合物,属于盐类。
(3)由图示可知,催化过程一、二总的反应中反应物为CO2和H2,生成物为CH4和H2O,反应方程式为。
考点三 能源的使用对环境的影响
►考向01 温室效应与碳中和问题
【典例】(2025·广东广州·二模)扎实做好“碳达峰”、“碳中和”各项工作是减缓温室效应的有力举措。下列说法不正确的是
A.“碳达峰”、“碳中和”中的“碳”指CO2
B.煤炭综合利用的方法有气化、焦化、液化,这些方法都属于物理变化
C.造成温室效应加剧的主要原因是化石燃料(煤、石油和天然气)的过度使用,它们都是混合物
D.绿色低碳生活就是降低二氧化碳产生的行为,例如多走路少开车
【答案】B
【详解】A、“碳达峰”、“碳中和”中的“碳”指,说法正确,不符合题意;
B、煤炭综合利用的方法有气化、焦化、液化,气化是指煤与含氧化剂在高温条件下发生化学反应,将煤中的有机物转化为可燃性气体;焦化是指把煤隔绝空气加强热,使其分解生成焦炭、煤焦油、煤气等物质;液化是通过一系列变化产生液体燃料如甲醇等物质;均属于化学变化,说法错误,符合题意;
C、造成温室效应加剧的主要原因是化石燃料(煤、石油和天然气)的过度使用,煤、石油和天然气中均含有多种物质,属于混合物,说法正确,不符合题意;
D、绿色低碳生活就是降低二氧化碳产生的行为,例如多走路少开车,说法正确,不符合题意。
故选:B。
【变式】(2025·广东广州·二模)阅读下面科普短文,回答相关问题。
中央经济工作会议2022年12月16日至18日在北京举行。会议确定,2022年要抓好的重点任务之一就是做好“碳达峰”和“碳中和”工作。气候变化是人类面临的全球性问题,随着各国二氧化碳排放,温室气体猛增,对生命系统形成威胁。在这一背景下,世界各国以全球协约的方式减排温室气体,我国由此提出就是我们国家承诺在2030年前,二氧化碳的排放不再增长,达到峰值之后再慢慢减下去:而到2060年,针对排放的二氧化碳,要采取植树、节能减排等各种方式全部抵消掉,这就是“碳中和”。我国近年部分行业二氧化碳年排放量如图所示:
大气能使太阳短波辐射到地面,而地表受热后向外放出的大量长波热辐射线,却被大气吸收,这样的作用形成了类似于栽培农作物的温室,故名温室效应。形成温室效应的气体,除二氧化碳外还有甲烷、臭氧、氟氯代烷等30多种。如果二氧化碳含量比现在增加一倍,气候将明显变暖,全球气温将升高3-5℃,两极地区可能升高10℃。气温升高将导致某些地区雨量增加,某些地区出现干旱,出现频率也将提高,自然灾害加剧。更令人担忧的是,由于气温升高将使两极地区冰川融化,海平面升高,许多沿海城市、岛屿或低洼地区将面临海水上涨的威胁,甚至被海水吞没。为减少大气中过多的二氧化碳,一方面需要人们尽量减少不可再生的化石燃料的燃烧,使用清洁能源。另一方面要保护好森林和海洋,使他们多吸收二氧化碳,来帮助减缓温室效应。让我们一起来保护我们的地球吧!
(1)“碳达峰”和“碳中和”中的“碳”是指___________(填写序号)。
A.碳元素 B.碳单质 C.碳原子 D.二氧化碳
(2)由图可知,工业行业大类中, 行业年排放量最多。
(3)森林吸收二氧化碳属于 (填写“物理”或“化学”)变化。
(4)下列说法中正确的是___________(填写序号)。
A.二氧化碳的大量排放会加剧温室效应,因此二氧化碳属于空气污染物
B.能形成温室效应的气体有很多种
C.近年来兴起的电动汽车在一定程度上能减少二氧化碳的排放
【答案】(1)D (2)电力 (3)化学 (4)BC
【详解】(1)“碳达峰”和“碳中和”中的“碳”是指二氧化碳,故选D;
(2)由图可知,工业行业大类中,电力行业CO2年排放量最多,故填:电力;
(3)森林吸收二氧化碳后会产生氧气等物质,有新物质的生成,属于化学变化,故填:化学;
(4)A、二氧化碳的大量排放会加剧温室效应,但是二氧化碳不属于空气污染物,故A错误;
B、形成温室效应的气体,除二氧化碳外还有甲烷、臭氧、氟氯代烷等30多种,故B正确;
C、电动汽车的使用,可以减少化石燃料的使用,从而在一定程度上能减少二氧化碳的排放,故C正确。
故选BC。
►考向02 低碳环保
【典例】(2025·广东广州·一模)能源、环境与人类的生活及社会发展密切相关,下列说法正确的是
A.化石能源只能通过燃烧加以利用 B.煤燃烧时产生的CO、SO2都是形成酸雨的污染物
C.新能源汽车的发展,有利于减少尾气对环境的影响 D.电动汽车使用的电能都来自不可再生能源
【答案】C
【详解】A、化石能源(如煤、石油、天然气)不仅可通过燃烧利用,还可用于化工生产(如石油制取塑料、化肥),并非“只能通过燃烧”,故A错误;
B、煤燃烧产生的SO2(二氧化硫)是形成酸雨的主要污染物,但CO(一氧化碳)主要造成空气污染和一氧化碳中毒,不直接导致酸雨(酸雨主要由SO2和氮氧化物引起),故B错误;
C、新能源汽车的发展,可以有效的减少化石燃料的使用,有利于减少尾气对环境的影响,故C正确;
D、电动汽车使用的电能来源多样,部分来自可再生能源(如风能、太阳能),并非“都来自不可再生能源”,故D错误。
故选C。
【变式】(2025·广东汕头·一模)共建绿色生态,践行低碳生活。下列做法符合上述理念的是
A.垃圾分类回收,促进资源再生 B.露天焚烧秸秆,快速处理废弃物
C.大量使用煤炭发电,保障能源供应 D.砍伐森林扩建农田,增加粮食产量
【答案】A
【详解】A、垃圾分类回收能有效分离可再利用资源(如纸张、塑料等),减少原材料开采和能源消耗,降低污染,符合绿色生态和低碳理念;
B、露天焚烧秸秆会产生大量二氧化碳和有害气体(如PM2.5),加剧空气污染和温室效应,违背低碳环保要求;
C、 煤炭属于化石燃料,燃烧会释放大量二氧化碳,导致温室效应,不符合减少碳排放的低碳目标;
D、 森林是重要的“碳汇”,能吸收二氧化碳,砍伐会破坏生态平衡,减少碳吸收能力,违背绿色生态原则。
故选A。
考点四 燃烧与灭火
►考向01 燃烧的条件探究
【典例】(2025·广东中山·三模)实验小组以“燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
探究一:如图所示探究燃烧的条件:
【查阅资料】白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为240℃。
步骤Ⅰ:将电炉升温至60℃,①燃烧,②、③、④无明显现象。
步骤Ⅱ:继续升温至260℃的过程中,③燃烧,②、④无明显现象。
(1)步骤Ⅰ仅①燃烧,说明燃烧需要的条件是 。
(2)步骤Ⅱ对比 (填序号)的实验现象,说明燃烧需要可燃物与氧气接触。
探究二:如图所示探究燃烧的调控:
(3)木炭在 (填“①”或“②”)中燃烧更剧烈,说明燃烧的剧烈程度与 有关。
(4)若②中的氧气是用双氧水与二氧化锰制取,则该反应的化学方程式为 。
探究三:开展对“燃料和燃具”调查与实践:
(5)某地区家用燃料变迁历程为:柴草→煤→液化石油气→天然气→⋯⋯
【查阅资料】1kg燃料完全燃烧时放出的热量如表所示,,请根据下表回答相关问题:
燃料
柴草
煤
液化石油气
天然气
热量(kJ/kg)
12
29
40﹣45
45﹣50
问题1:根据资料分析,家用燃料从柴草变迁到天然气的优点是 。
问题2:若发现天然气燃烧时火焰发黄,此时要 (填“调大”或“调小”)进风口。
(6)西汉青铜雁鱼灯造型和工作原理如图所示。灯罩可自由开合,雁腹中盛放少量清水。
关闭灯罩熄灭灯火的原理是 ;雁腹中清水的作用是 (写一点)。
【答案】(1)温度达到可燃物的着火点
(2)②③
(3) ② 氧气的浓度
(4)
(5) 热值高 调大
(6) 隔绝空气 吸收燃烧产生的污染物,减少污染(合理即可)
【详解】(1)步骤 I 中①白磷着火点40℃,电炉升温至60℃达到其着火点燃烧,②被沙子覆盖的红磷(着火点240℃)、③红磷、④无烟煤未达着火点,故说明燃烧需要温度达到可燃物着火点。
(2)步骤 Ⅱ 升温至260℃,②被沙子覆盖的红磷与氧气隔绝不燃烧,③红磷与氧气接触燃烧,对比②③说明燃烧需要可燃物与氧气接触。
(3)②中是氧气,①中是空气,氧气浓度比空气高,木炭在②中燃烧更剧烈,说明燃烧剧烈程度与氧气的浓度有关。
(4)双氧水在二氧化锰催化下分解生成水和氧气,化学方程式为。
(5)从表格看天然气热值高,家用燃料变迁到天然气优点是热值高;
天然气火焰发黄是氧气不足不完全燃烧,要调大进风口提供更多氧气。
(6)关闭灯罩,空气进不去,灭火原理是隔绝空气;
雁腹中清水吸收燃烧产生的污染物,减少污染,同时起到降温作用,减少油的挥发等。
【变式】(2025·广东佛山·二模)研究和调控燃烧可以更好地服务于人类的生产生活。下列说法错误的是
A.生火有术:用火柴引燃酒精灯,使温度达到可燃物的着火点
B.驭火有方:用扇子扇煤炉火焰,增大了氧气的含量
C.防火有策:家里燃气泄漏时,先关闭阀门,再开窗通风
D.灭火有法:电线短路着火时快速泼水灭火,以免火势扩大
【答案】D
【详解】A 、用火柴引燃酒精灯,火柴燃烧放出的热量能使酒精的温度达到着火点,从而使酒精灯被点燃,该说法正确,不符合题意;
B、用扇子扇煤炉火焰,空气流动加快,增大了氧气的含量,使燃料燃烧更充分,该说法正确,不符合题意;
C、家里燃气泄漏时,先关闭阀门,可阻止燃气继续泄漏,再开窗通风,能降低燃气在空气中的浓度,防止发生爆炸,该说法正确,不符合题意;
D、电线短路着火时,不能快速泼水灭火,可能会导致触电事故,同时可能损坏电器设备等,应先切断电源,再选择合适的灭火器灭火,该说法错误,符合题意。
故选D。
►考向02 灭火的原理及应用
【典例】(2025·广东·一模)卡磁炉因其便捷性在户外野餐等活动中被广泛使用。卡磁炉通过电子打火装置点燃炉头处的燃气从而产生火焰。下列说法正确的是
A.卡磁炉使用的燃气属于可燃物 B.电子打火装置能降低燃气的着火点
C.关闭燃气阀门灭火的原理是隔绝氧气 D.卡磁炉可在密闭环境中长时间使用
【答案】A
【详解】A、卡磁炉使用的燃气具有可燃性,属于可燃物,说法正确,符合题意;
B、电子打火装置能提高温度至燃气的着火点,着火点是物质的固有属性,不能改变,说法错误,不符合题意;
C、关闭燃气阀门灭火的原理是清除可燃物,说法错误,不符合题意;
D、卡磁炉在密闭环境中长时间使用时,由于不断消耗氧气,使氧气含量降低,燃气燃烧会产生一氧化碳等有毒气体和热量,且长时间在密闭环境中无法逸散易引发爆炸,故不可在密闭环境中长时间使用,说法错误,不符合题意。
故选:A。
【变式】(2025·广东广州·一模)对下列做法或现象的解释合理的是
A.在森林中设置防火隔离带————移除可燃物
B.吹灭蜡烛——隔绝了氧气
C.燃气灶火焰呈黄色或橙色——燃气充分燃烧
D.煤炉越扇越旺———降低了煤的着火点
【答案】A
【详解】A、在森林中设置防火隔离带,是把可能燃烧的树木等可燃物隔开,移除了可燃物,从而防止火势蔓延,该解释合理;
B、吹灭蜡烛,是因为吹气时带走热量,使温度降低到蜡烛的着火点以下,而不是隔绝了氧气,该解释不合理;
C、燃气灶火焰呈黄色或橙色,说明燃气燃烧不充分,氧气供应不足;燃气充分燃烧时火焰一般呈蓝色,该解释不合理;
D、煤炉越扇越旺,是因为扇风为煤燃烧提供了更多的氧气,使燃烧更剧烈;着火点是物质的固有属性,一般不能降低,该解释不合理。
故选A。
►考向03 易燃、易爆及安全常识
【典例】(2025·广东肇庆·二模)2025年哈尔滨亚冬会主火炬“澎湃”的燃料为天然气,天然气的主要成分为甲烷。下列关于甲烷的说法错误的是
A.由碳、氢两种元素组成 B.甲烷属于氧化物
C.碳元素的质量分数最大 D.运输甲烷的车张贴的图标如图
【答案】B
【详解】A、甲烷的化学式为CH4,从化学式可知甲烷是由碳、氢两种元素组成的,A正确;
B、氧化物是由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物。而甲烷是由碳、氢两种元素组成的,不含有氧元素,不属于氧化物,B错误;
C、甲烷中碳元素和氢元素的质量比为(12×1)∶(1×4)=12∶4=3∶1,由此可知碳元素的质量分数最大,C正确;
D、甲烷具有可燃性,属于易燃气体,因此运输易燃气体的车要张贴易燃气体的图标,D正确。
故选B。
【变式】(2025·广东东莞·一模) 氯酸钾是一种在日光照射下易发生爆炸的白色晶体,它也可用于实验室制取氧气,反应原理为。下列关于氯酸钾的说法不正确的是
A.氯酸钾应避光通风保存
B.存放氯酸钾的柜子应张贴如图标志
C.氯酸钾分解后的产物是纯净物
D.制氧气时氯酸钾中氧元素全部转化为氧气
【答案】C
【详解】A、根据题中信息可知,氯酸钾是一种在日光照射下易发生爆炸的白色晶体,所以氯酸钾应避光通风保存,故A不符合题意;
B、氯酸钾是一种在日光照射下易发生爆炸的白色晶体,存放氯酸钾的柜子应张贴爆炸性物质的标志,故B不符合题意;
C、氯酸钾分解后的产物中混有二氧化锰,属于混合物,故C符合题意;
D、根据质量守恒定律,反应前后元素的种类和质量不变,则制氧气时氯酸钾中氧元素全部转化为氧气,故D不符合题意。
故选C。
1.(2025·广东揭阳·一模)“安全重于泰山”,下列有关化学与安全的说法不正确的是
A.救火时不能贸然打开门窗,以免空气对流火势蔓延
B.不能向下水道扔烟花爆竹,以防沼气爆炸
C.进入面粉厂时应严禁烟火,以防粉尘爆炸
D.任何火灾,都可以用水灭火
【答案】D
【详解】A、燃烧需要氧气(助燃剂),打开门窗会增加空气流通,提供更多氧气,导致火势扩大甚至引发爆燃。因此,这个说法是正确的。
B、下水道中常积聚沼气(主要成分是甲烷),沼气易燃易爆。烟花爆竹产生的火花或高温可能点燃沼气,引发爆炸。因此,这个说法是正确的。
C、面粉厂空气中悬浮的粉尘(如面粉颗粒)达到一定浓度时,遇到明火或高温会迅速燃烧,导致爆炸。严禁烟火是为了消除火源,防止爆炸。因此,这个说法是正确的。
D、并非所有火灾都适合用水灭火。例如: 油类火灾(如油锅起火):水会使油溅出,扩大火势;电器火灾:水可能导电,引发触电或短路; 金属火灾(如钠、钾等活泼金属):水会与金属反应,产生氢气并加剧燃烧。这个说法不正确。
故选D。
2.(2025·广东广州·二模)下列有关能源和资源的说法不正确的是
A.使煤充分燃烧就不会产生大气污染物
B.调查家用燃料的变迁中,天然气属于不可再生能源
C.我国南海海底储藏了大量“可燃冰”,有望成为未来的新能源
D.开发和利用风能、太阳能符合低碳生活的理念
【答案】A
【详解】A、煤中含有硫元素等杂质,即使充分燃烧,也会产生二氧化硫等大气污染物,A 错误。
B、天然气属于化石能源,是不可再生能源,B 正确。
C、“可燃冰” 主要成分是甲烷水合物,储量大,有望成为未来的新能源,C 正确。
D、开发和利用风能、太阳能等清洁能源,能减少二氧化碳的排放,符合低碳生活的理念,D 正确。
故选:A。
3.(2025·广东梅州·三模)近50年梅州家用燃料经历了如图所示的发展过程。下列说法正确的是
A.化石燃料属于二次能源 B.大量天然气泄漏会导致温室效应加剧
C.煤气灶火焰呈黄色时,应调大燃气进气口 D.将煤制成蜂窝煤能减少SO2的排放
【答案】B
【详解】A、化石燃料可从自然界直接获取,属于一次能源,不符合题意;
B、天然气的主要成分是甲烷,甲烷属于温室气体,大量天然气泄漏会导致温室效应加剧,符合题意;
C、煤气灶火焰呈黄色时,说明氧气不足,燃料不充分燃烧,应调大进风口,提供充足的氧气,不符合题意;
D、将煤制成蜂窝煤,可以增大煤与空气的接触面积,使燃烧更充分,但是不能减少二氧化硫的排放,不符合题意。
故选B。
4.(2025·广东·二模)某物质的着火点为t ℃,图中表示该物质与氧气和物质环境温度的关系,下列说法正确的是
A.M点时该物质会剧烈燃烧 B.N点时该物质不可能燃烧
C.P点时该物质燃烧最旺 D.Q点时该物质燃烧最旺
【答案】D
【详解】A、M 点时,温度虽然高于着火点t ℃,但氧气含量为 0,该物质不能燃烧,A 错误。
B、N 点时,温度达到着火点t ℃,且有氧气存在,该物质可以燃烧,B 错误。
C、P 点时,温度低于着火点t ℃,该物质不能燃烧,C 错误。
D、Q点时,温度达到着火点t ℃,且氧气浓度较大,该物质燃烧最旺, D 正确。
故选D。
5.(2025·广东中山·三模)研究和调控燃烧可以更好地服务于人类的生产生活。下列说法错误的是
A.生火有术:用火柴引燃酒精灯,使温度达到可燃物的着火点
B.驭火有方:用扇子扇煤炉火焰,增大了氧气的含量
C.防火有策:家里燃气泄漏时,先关闭阀门再开窗通风
D.灭火有法:用高压水枪灭火,降低了可燃物的着火点
【答案】D
【详解】A、用火柴引燃酒精灯,使温度达到可燃物的着火点,故说法正确;
B、用扇子扇煤炉火焰,增大了氧气的含量,从而使燃烧更充分,故说法正确;
C、家里燃气泄漏时,先关闭阀门,再开窗通风,故说法正确;
D、用高压水枪灭火,降低温度至可燃物的着火点以下而灭火,可燃物的着火点一般不变,故说法错误。
故选D。
5.(2025·广东·二模)实验探究燃烧的条件如图所示,具有沥水功能的燃烧匙2抽离出水面时,其中的白磷燃烧。下列说法正确的是
A.对比实验1和2可知,燃烧需要可燃物与氧气接触
B.实验2表明, 温度达到可燃物的着火点才会燃烧
C.左侧导气管连有气球的目的是缓冲压强,减少环境污染
D.向热水里燃烧匙3中的白磷通入氧气,不能实现“水中生火”
【答案】C
【详解】A、燃烧匙1的红磷能接触空气但不能燃烧,燃烧匙2中白磷在水中不能燃烧,但抽离出水且沥水接触空气后能燃烧,白磷和红磷的着火点分别为40℃、240℃,该对比实验说明温度达到可燃物的着火点才会燃烧,错误;
B、燃烧匙2抽离出水面前不能燃烧,抽离出水面后能够燃烧,说明仅仅温度达到着火点也不能燃烧,燃烧需要可燃物与氧气接触,错误;
C、白磷燃烧会放出大量的热,导致瓶内压强短时间内急剧增大,有可能使橡胶塞因反应剧烈而冲出,在橡胶塞中打孔并加装带气球的玻璃导管,实验中白磷燃烧,气球先膨胀后变瘪,可以有效缓冲压强问题,正确;
D、向热水里燃烧匙3中的白磷通入氧气,既使温度达到可燃物的着火点,又能使可燃物与氧气接触反应,因此能够实现“水中生火”,错误。
故选C。
6.(2025·广东佛山·三模)由CO2和CH4制备甲醇 CH3OH 的过程如题15图。下列说法错误的是
A.反应I属于分解反应
B.反应II属于吸热反应
C.反应III的化学方程式为CO2+2H2CH3OH
D.CO2和 CH4制备 CH3OH 的过程中原子利用率 100%
【答案】C
【详解】A、反应I是甲烷分解生成碳和氢气,符合“一变多”的特点,属于分解反应,不符合题意。
B、反应II为碳和二氧化碳高温反应生成一氧化碳,属于吸热反应,不符合题意。
C、由图示可知,反应III的化学方程式为CO+2H2CH3OH,符合题意。
D、由图示可知,CO2和 CH4制备 CH3OH 的过程中最终只生成一种物质CH3OH,原子利用率达到 100%,不符合题意。
故选C。
7.(2025·广东佛山·二模)“铅粉”(主要成分为PbCO3)是传统中国画中常用的白色颜料,暴露在空气中,久了变成黑色,称之为“泛铅”(主要成分为PbS),修复古画“泛铅”常用的方法有传统的“纸上走火法”(如图-1)。
(1)古代画用墨水打底,历经百年不褪色的原因是 。
(2)“铅粉(PbCO3)”变成“泛铅(PbS)”,说明与“铅粉”反应的物质中一定含有 元素;该过程中铅元素化合价不变,则PbS中硫元素的化合价为 ;
(3)古画变黄是因为纸张与氧气发生 (填“缓慢氧化”或“剧烈氧化”),光照会加速反应过程,因此古画应 保存;
(4)“纸上走火法”:先在画上洒水,使其适当湿润,再在“泛铅”的部位浇上适量酒精,点火燃烧,即可除去黑色部分。古画未燃烧是由于清水蒸发 (填“吸热”或“放热”),使 。
【答案】(1)常温下,碳单质的化学性质稳定
(2) 硫/S -2
(3) 缓慢氧化 避光
(4) 吸热 温度达不到古画的着火点
【详解】(1)古代画用墨水打底,历经百年不褪色的原因是:常温下,碳单质的化学性质稳定,即使受日光照射或与氧气接触,也不易起变化;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,PbS由Pb、S元素组成,则“铅粉(PbCO3)”变成“泛铅(PbS)”,说明与“铅粉”反应的物质中一定含有硫元素;
PbCO3中碳酸根离子显-2价,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得铅元素显+2价,该过程中铅元素化合价不变,设PbS中硫元素的化合价为x,则,x=-2;
(3)古画变黄是因为纸张与氧气发生了反应,且进行的很慢,属于缓慢氧化;
光照会加速反应过程,因此古画应避光保存;
(4)古画未燃烧是由于清水蒸发吸热,使温度达不到古画的着火点,故古画未燃烧。
8.(2025·广东肇庆·二模)基础实验是学好化学的根本依据,根据下列实验原理及现象描述,回答以下问题。
(1)图一实验的目的是 。
(2)图二实验观察到的现象为 ,集气瓶底水的作用是 。
(3)图三实验中,铜片上白磷燃烧,水中白磷不燃烧,对比可知,可燃物燃烧条件之一是: 。
(4)“水草培育”气肥自动补充器,如图所示。
I.设计原理:采用Na2CO3溶液和稀硫酸反应补充气肥CO2,水草需要吸收气肥CO2进行 作用;
II.动手制作:使用时,将导管放入水草培育缸,调节输液调节器。该装置的优点是 。导管末端链接多孔玻璃泡的作用是 。
III.矿泉水瓶内发生化学方程式: 。
【答案】(1)测定空气中氧气的含量
(2) 剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体 防止生成的高温熔融物溅落炸裂集气瓶底
(3)有氧气(空气)参与
(4) 光合 在于可以持续、稳定地向水草培育缸中补充二氧化碳,从而保证水草的光合作用能够持续进行,提高水草的生长效率。 增加二氧化碳气体与水的接触面积,使二氧化碳气体能够更充分地溶解于水中,从而提高二氧化碳的利用率 H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑
【详解】(1)(1)实验一中红磷燃烧消耗氧气,生成五氧化二磷固体,恢复至室温后,集气瓶内压强减小,打开活塞,量筒中的水进入集气瓶中,即热集气瓶中水的体积即为消耗氧气的体积,故该实验的目的是测定空气中氧气的含量;
(2)铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体;集气瓶底水的作用是防止生成的高温熔融物溅落炸裂集气瓶底;
(3)铜片上白磷(与氧气接触、温度达到白磷的着火点)燃烧,水中白磷(与氧气隔绝、温度达到白磷的着火点)不燃烧,对比可知,可燃物燃烧条件之一是有氧气(空气)参与。
【点睛】I、水草需要吸收气肥CO2的作用水草进行光合作用时,需要吸收二氧化碳作为光合作用的原料之一,因此水草需要吸收气肥CO2进行光合作用。
II、该装置的优点在于可以持续、稳定地向水草培育缸中补充二氧化碳,从而保证水草的光合作用能够持续进行,提高水草的生长效率。导管末端链接多孔玻璃泡的作用是增加二氧化碳气体与水的接触面积,使二氧化碳气体能够更充分地溶解于水中,从而提高二氧化碳的利用率。
III.矿泉水瓶内发生的化学反应是碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,化学方程式为:。
9.(2025·广东梅州·一模)人类对燃料使用的变革预示着文明的进步。
(1)西汉时期的青铜雁鱼灯造型及其工作原理如题1图所示。灯油燃料含碳量高,燃烧产生烟气,灯罩可自由开合,关闭灯罩火焰熄灭,其灭火的原理是 。
(2)明朝《天工开物·作成》记载火井制盐过程如题2图所示。火井燃烧的是天然气,天然气属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源,大量天然气泄漏 (填“会”或“不会”)导致温室效应加剧。曲竹能导出井底的天然气,利用天然气密度比空气密度 (填“大”或“小”)的物理性质。
(3)北京冬奥会火炬使用的燃料是氢气。气体可被压缩储存,从微观角度解释其原因 。
(4)氨能被称为“氢能2.0”,预计在2030年后逐步应用,“未来工业氨循环”如题3图所示。写出图中NH3燃烧的化学方程式 。
【答案】(1)隔绝氧气(或空气)
(2) 不可再生 会 小
(3)分子之间有间隔
(4)4NH3+3O22N2+6H2O
【详解】(1)青铜雁鱼灯的灯罩可以自由开合,关闭灯罩后,火焰被隔绝了氧气,无法继续燃烧,因此熄灭;
(2)天然气是一种化石燃料,在短期内得不到补充,属于不可再生能源;
天然气的主要成分是甲烷,甲烷也属于温室气体,大量天然气泄漏会导致温室效应加剧;
曲竹能导出井底的天然气,利用天然气密度比空气密度小的物理性质。由于天然气比空气轻,它会向上流动,因此可以通过曲竹导出;
(3)分子间存在着间隔,在压缩过程中,气体分子被挤压到更小的空间内,分子间隔减小;
(4)由图可知,氨气在氧气中燃烧生成氮气和水,方程式为:4NH3+3O22N2+6H2O。
10.(2025·广东深圳·二模)煤炭的开采与利用
I.古代科技
①采煤包括探煤、排气、挖煤。煤层出现时,毒气冒出能伤人。可以将大竹简的中节凿通,削尖竹简末端,插入煤层,毒气便通过竹简往上空排出。
②运载两千多斤铁矿石,以煤炭为燃料,四个人通过风箱一起从炉底鼓风,最终将矿石熔炼成生铁。
(1)“探煤”:煤炭可以分为明煤、碎煤和末煤,它们主要由 元素(填名称)组成,属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)“排气”:煤矿中“毒气”的主要成分是甲烷,古人能用竹筒排出“毒气”的原因是 。“毒气”能伤人,推测“毒气”中可能存在的一种含碳物质是 (填化学式)。
(3)“炼铁”:炉底鼓入与矿物逆流而行的空气,“逆流而行”的目的是 ;熔炼获得的生铁的硬度比纯铁 (填“大”或“小”)。
II.现代科技
为了助力“碳中和”目标,我国目前推广了“煤与瓦斯共采技术”,该技术分为两步。第一步,进行瓦斯预抽采。在采煤前通过钻孔抽取煤层气,降低井下瓦斯爆炸风险。第二步,进行瓦斯资源化利用。抽采的瓦斯(主要成分是甲烷)可与水在一定条件下反应制氢气,同时产生一氧化碳,实现“变害为宝”。我国每年通过瓦斯利用减少碳排放超1。
(4)根据题目信息,写出瓦斯与水反应的化学方程式 。
(5)从生产生活出发,列举一条助力“碳中和”目标的措施: 。
【答案】(1) 碳 混合物
(2) 甲烷的密度比空气小 CO
(3) 使空气与铁矿石充分接触,提高铁矿石的反应效率,使反应更充分 大
(4)CH4+H2O 3H2+CO
(5)离开房间随手关灯/步行或骑车上学,少坐私家车(合理即可)
【详解】(1)煤炭主要由碳元素组成,还含有氢、氧、氮、硫等元素,是由多种物质组成,属于混合物;
(2)甲烷是一种可燃气体,密度小于空气,可以通过竹筒排出;CO是含碳的有毒气气体,推测“毒气”中可能存在的一种含碳物质是CO;
(3)“逆流而行”的目的是使空气与铁矿石充分接触,提高铁矿石的反应效率,使反应更充分,一般来说,合金的硬度比组成它的纯金属大,生铁是铁的合金,生铁是铁和碳的合金,硬度比纯铁大;
(4)瓦斯(主要成分是甲烷)与水在一定条件下反应生成氢气和一氧化碳,化学方程式为:CH4+H2O 3H2+CO;
(5)减少二氧化碳的排放,助力“碳中和”目标,具体措施包括离开房间随手关灯;步行或骑车上学,少坐私家车等。
11.(2025·广东汕头·一模)天然气在过去主要用作燃料,如今天然气的高效转化更加引人关注。
(1)传统用途:主要作为燃料使用。
ⅰ.与燃煤相比,使用天然气能减少 (填化学式)的排放,更环保。当发现室内燃气泄漏时,应采取的措施是 。
ⅱ.若燃气灶火焰呈现黄色,锅底出现黑色,则需要将灶具的进风口调 (填“大”或“小”)。
(2)新用途:通过固体催化剂等条件的调控,实现甲烷高选择性氧化合成甲醇、甲醛和CO等物质,其过程如图所示。
ⅰ.在“催化氧化”过程中先通入N2的作用是 (填序号),使反应转化更高效。
a.调节反应物的浓度 b.隔绝催化剂
ⅱ.在一定条件下使用B2O3/Al2O3催化剂,不同负载量(B2O3含量)时生成的CO、CO2、甲醇、甲醛等物质的含量如图所示,负载量不小于 时,抑制CO2生成的效果最好,生成的CO最多。
ⅲ.在一定条件下,得到的CO能与H2发生化合反应生成甲醇(CH3OH),参与反应的CO与H2的分子个数比为 。
ⅳ.甲醇可以进一步转化成甲醛(HCHO),其中一种方法是甲醇和氧气在催化剂作用下生成甲醛,同时生成一种常温下呈液态的氧化物,写出该反应的化学方程式: 。
(3)与传统用途相比,上述新用途的优点有 (写一条)。
【答案】(1) SO2(合理即可) 关闭燃气阀门,并开窗通风 大
(2) a 15% 1∶2
(3)化学产品更丰富,用途更多
【详解】(1)ⅰ、天然气的主要成分是甲烷,甲烷燃烧生成二氧化碳和水,煤中含有硫元素,硫燃烧生成二氧化硫等污染物,与燃煤相比,使用天然气能减少SO2的排放,更环保;
当发现室内燃气泄漏时,应采取的措施是关闭燃气阀门,并开窗通风,降低燃气浓度;千万不要用电(例如抽油烟机、换气扇、电灯),否则容易产生电火花引爆燃气;
ⅱ.若燃气灶火焰呈现黄色,锅底出现黑色,是因为氧气(空气)量不足,燃气发生不完全燃烧造成的,则需要将灶具的进风口调大,提供充足的氧气,促进燃气燃烧;
(2)ⅰ、天然气净化得到纯度大的甲烷,在“催化氧化”过程中先通入氮气,其作用是调节反应物的浓度 ,使反应转化更高效,而不是隔绝催化剂,故选a;
ⅱ、在一定条件下使用B2O3/Al2O3催化剂,不同负载量(B2O3含量)时生成的CO、CO2、甲醇、甲醛等物质的含量如图所示,根据图示,当负载量不小于15%时,抑制CO2生成的效果最好(即二氧化碳含量最少),生成的CO最多(一氧化碳含量最多);
ⅲ、在一定条件下,得到的CO能与H2发生化合反应生成甲醇(CH3OH),化学方程式为,则参与反应的CO与H2的分子个数比为1:2;
ⅳ、甲醇和氧气在催化剂作用下生成甲醛,同时生成一种常温下呈液态的氧化物,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,则该液态氧化物为谁,该反应的化学方程式为;
(3)与传统用途相比,天然气新用途的优点有:化学产品更丰富,用途更多。
12.(2025·广东清远·一模)当前,我国能源消费结构持续优化,绿色低碳发展稳步推进。“绿电+储能+氢能”组合应作为我国实现“双碳”目标、推动绿色发展的首选路径。提升绿氢竞争优势的关键是降低风光电等可再生能源度电成本、增加电解槽年利用小时数。如制氢成本取得大幅度下降,下游的储、输、用成本问题就会迎刃而解。我国能源消费结构和氢能主要产业链如图1、图2所示。
依据上文,回答下列问题。
(1)目前我国仍以化石能源消费为主,其中占比最多的是 。
(2)煤燃烧时排放的气体污染物主要是、等,会引起的环境问题是 。
(3)电解水制氢是最常见的绿氢制取方法,该化学方程式为: ;属于 反应(填基本反应类型)。
(4)近年来我国加大了新能源投入和开发,但占比仍偏小。为提升绿氢竞争优势,关键采取的措施是 。
(5)钢铁行业实现深度脱碳目标的必行之路,是使用氢气代替 (填化学式)作还原剂。运氢方式主要有气态运输、液态运输和固态运输三种,将氢气压缩进储氢瓶过程中,发生改变的是 (从微观角度解释)。
【答案】(1)煤炭
(2)酸雨
(3) 分解
(4)降低风光电等可再生能源度电成本、增加电解槽年利用小时数
(5) C/CO 氢分子间的间隔
【详解】(1)由图1可知,目前我国仍以化石能源消费为主,其中占比最多的是煤炭;
(2)煤燃烧时排放的气体污染物主要是、等,会引起的环境问题是酸雨;
(3)水在通电条件下分解生成氢气和氧气,化学方程式为;该反应符合“一变多”的特点,属于基本反应类型中的分解反应;
(4)由题干信息可知,为提升绿氢竞争优势,关键采取的措施是降低风光电等可再生能源度电成本、增加电解槽年利用小时数;
(5)C或CO具有还原性,可用于冶炼金属,则钢铁行业实现深度脱碳目标的必行之路,是使用氢气代替C或CO作还原剂;
将氢气压缩进储氢瓶过程中,发生改变的是氢分子间的间隔。
13.(2025·广东清远·二模)在人类文明进程中,燃料发展与社会进步息息相关。远古以钻木取火利用木材(如图1所示);工业革命后,煤炭因高燃烧值推动蒸汽机发展,成为重要能源,但其燃烧会产生大量二氧化硫等污染物。与此同时,石油产物柴油广泛用于交通领域。科研以纯柴油(D100)及掺乙醇10%(DE10)、20%(DE20)、30%(DE30)的柴油为研究对象,探究乙醇部分替代柴油,燃烧时能否减少CO排放量。乙醇掺混比例和柴油机转速对CO排放的影响实验数据如图2所示。
如今,天然气作为较清洁化石能源受关注;甲醇可由工业废气二氧化碳与氢气在一定条件下合成;氢气虽是理想能源,却因制备成本高与储存运输困难未大规模应用。燃料正朝着清洁、高效方向发展。
(1)钻木取火,说明可燃物燃烧需要 。
(2)在“DE20”燃料中,乙醇的含量占比为 ,图2表明乙醇掺混比例越高,CO排放量越 (填“高”或“低”)。
(3)煤炭燃烧产生的二氧化硫会导致 。
(4)合成甲醇的过程还生成了水,其化学反应方程式是 。
(5)氢气虽被视为理想能源,但未大规模应用的原因是 (答其中一点即可)。
(6)除文中提到的燃料外,请再列举一种清洁能源: 。
【答案】(1)温度达到着火点
(2) 20% 低
(3)酸雨
(4)
(5)储存运输困难
(6)太阳能
【详解】(1)钻木取火的过程中,通过钻木做功,使木材的温度升高达到木材的着火点,木材从而燃烧起来,这说明可燃物燃烧需要温度达到着火点。
故本问答案为:温度达到着火点。
(2)根据题目中对燃料的描述,“DE20”表示掺乙醇20%的柴油,所以在“DE20”燃料中,乙醇的含量占比为20%。
观察可知,随着乙醇掺混比例从DE10到DE20再到DE30逐渐升高,CO排放量逐渐降低。
故本问答案为:20%;低。
(3)煤炭燃烧产生的二氧化硫会与空气中的氧气、水发生一系列反应,最终形成硫酸型酸雨,所以煤炭燃烧产生的二氧化硫会导致酸雨。故本问答案为:酸雨。
(4)二氧化碳与氢气在一定条件下反应生成甲醇和水,根据化学反应前后原子种类和数目不变进行配平,其化学反应方程式为 。故数本问答案为:。
(5)题目中明确提到氢气虽被视为理想能源,但因制备成本高与储存运输困难未大规模应用,所以可答制备成本高或储存运输困难。故本问答案为:储存运输困难。
(6)清洁能源有很多,比如太阳能、风能、地热能等,任选其一即可,如太阳能。故本问答案为:太阳能(合理即可)。
14.(2025·广东珠海·三模)太阳能是清洁的可再生能源,昼夜、季节及天气等因素对持续、稳定地利用太阳能有较大影响。储能是解决上述问题的重要途径。目前,储热体系受列广泛关注,其工作原理如图1所示。在脱水反应器中,将太阳能以化学能的形式存储起来;需要能量时,水合反应器中发生反应释放热量。除储热体系外,科研人员对其他体系也进行了研究。图2列举了几种储热体系的储热密度(单位质量储热材料的储热量),它们的反应原理可表示为:,吸热;,放热。这些储热体系均借助物质相互转化来实现能量的存储和释放。
依据上文,回答下列问题。
(1)文中提到的能持续、稳定地利用太阳能的重要途径为 。
(2)依据图1回答:液态水在进入水合反应器前需加热变成水蒸气,此过程中,水分子间的间隔 (填“变大”“变小”或“不变”);水合反应器中 能转化为 能。
(3)依据图2数据可知。储热体系受到广泛关注的原因为 。
(4)根据文中储热体系反应原理,下列属于吸热反应的是 (填标号)。
① ②
(5)为构建清洁低碳的新能源体系,下列措施合理的有 (填标号)。
A.大力发展燃煤发电 B.积极推广太阳能发电 C.为新能源研发新型储能技术
【答案】(1)储能
(2) 变大 化学 热
(3)储热密度相对较大
(4)①
(5)BC
【详解】(1)文中明确提到“储能是解决上述问题(昼夜、季节及天气等因素对持续、稳定地利用太阳能的影响)的重要途径”,所以能持续、稳定地利用太阳能的重要途径为储能。
(2)液态水变成水蒸气,物质由液态变为气态,分子间间隔会变大。
在水合反应器中发生反应释放热量,是由化学能转化为热能。
(3)观察图2,对比几种储热体系的储热密度,发现Ca(OH)2/CaO储热体系的储热密度相对较大,这意味着单位质量的该储热材料储热量较多,所以Ca(OH)2/CaO储热体系受到广泛关注的原因为储热密度相对较大。
(4)文中储热体系反应原理为A→B + C吸热,①是由一种物质生成两种物质的反应,属于吸热反应;②是由两种物质生成一种物质的反应,属于放热反应。所以属于吸热反应的是①。
(5)A、大力发展燃煤发电,煤燃烧会产生大量污染物,且煤属于化石燃料,不是新能源,不符合清洁低碳的要求,该措施不合理。
B、积极推广太阳能发电,太阳能是清洁的可再生能源,符合清洁低碳的理念,该措施合理。
C、为新能源研发新型储能技术,储能能解决新能源受多种因素影响的问题,有利于构建清洁低碳的新能源体系,该措施合理。
故填:BC。
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主题五 化学与社会
专题16 燃料及其运用
目 录
01·考情剖析·命题前瞻 2
02·知识导航·网络构建 3
03·考点解析·知识通关 4
考点一 化学反应中的能量变化
考点二 能源的开发与利用
考点三 能源的使用对环境的影响
考点四 燃烧与灭火
跨学科实践活动1 调查家用燃料的变迁和合理使用
04·题型洞悉·考向预测 16
考点一 化学反应中的能量变化
考向01 化学反应中的能量变化
考点二 能源的开发与利用
考向01 能源的分类
考向02 化石燃料的开发与使用
考向03 氢气的制取与性质实验
考向04 氢能源的开发与利用
考向05 其它新能源的开发与利用
考点三 能源的使用对环境的影响
考向01 温室效应与碳中和问题
考向02 低碳环保
考点四 燃烧与灭火
考向01 燃烧的条件探究
考向02 灭火的原理及应用
考向03 易燃、易爆及安全常识
05·优题精选·练能提分 26
考点要求
2025年
2024年
2023年
课标要求
化学反应中的能量变化
广州T18
①知道放热反应
②了解吸热反应
③了解能量的意义
能源的开发与利用
省卷T6
深圳T1
省卷T17
广州T9
省卷T14
广州T5、T9
①了解煤的成分与煤的干馏
②了解石油的成分及石油的分馏原理
③熟练掌握甲烷的理化性质
④知道清洁能源和新能源
⑤掌握氢气的优点及制取方法
⑥掌握乙醇的理化性质及制取途径。
能源的使用对环境的影响
广州T4
①了解使用化石燃料对环境的影响
②知道造成温室效应的原因
③了解酸雨的成因和危害。
燃烧与灭火
省卷T10、T13
广州T20
深圳T8
省卷T16
广州T14
深圳T4、T10
省卷T16
广州T9、T15
深圳T16
①掌握燃烧的概念与燃烧的条件
②知道灭火的原理和方法
③掌握探究燃烧条件的实验科学方法
命题预测
广东省考卷中,这部分的考点常以选择题、填空题、实验探究题考查。
2026年考查方向主要是:燃烧的定义及条件、灭火原理与方法、实验探究燃烧条件、燃料充分燃烧的方法及其重要性;资源综合利用和新能源开发的重要意义、化石燃料的形成及现状、甲烷的燃烧;能量转化与化学变化的关系;常见几种燃料使用对环境的影响;氢能源的优点等。
考点一 化学反应中的能量变化
1.酒精燃烧放热
(1)酒精是 (化学式: )的俗称。
(2)乙醇的化学性质:
乙醇在空气中完全燃烧时,生成二氧化碳和水,并放出大量的热量
乙醇完全燃烧的化学方程式:C2H5OH+3O22CO2 + 3H2O
(3)乙醇的用途:做酒精灯、内燃机、火锅等的 。
2.化学反应中的能量变化
化学反应中能量的变化通常表现为 的变化,有些反应放出热量,有些反应吸收热量。
(1)常见的放热反应:
① 物质的 ,如氢气、酒精、甲烷、碳、硫等燃烧。
② 氧化钙与水反应生成氢氧化钙:CaO + H2O=Ca(OH)2
③ 活泼金属与酸的反应,如镁条与稀盐酸反应放热:Mg+2HCl=MgCl2 + H2↑
④ 过氧化氢分解:2H2O2H2O + O2↑
(2)常见的吸热反应:碳单质与二氧化碳的反应:C+CO22CO;许多条件为“ ”的反应。
3.对化学反应放出能量的利用:除了生活燃料的使用,人们还利用燃烧等化学反应放出的能量 ,利用爆炸放出的能量 等。
1.在化学反应中,反应物转化为生成物的同时,必然伴随着 的变化。许多化学反应中的 变化主要表现为热量的 或 。
2.化学反应不仅能产生 ,还可以产生电能。如氢能源电池汽车所使用的电能就是通过 转化而来的。
1.(2025·广东深圳·一模)化学观念是化学核心素养的重要组成部分。下列说法中,不正确的是
A.分子、原子、离子都是构成物质的基本粒子
B.物质由元素组成,一种元素只能组成一种物质
C.物质发生化学变化时,往往伴随着能量的变化
D.控制反应条件可以促进或抑制化学反应
2.【新情境】(2025·广东珠海·一模)形成化学观念,发展科学思维。下列推理正确的是
A.能量观:化学变化伴随能量改变,因此有能量改变的变化一定是化学变化
B.结构观:CO2和CO的组成元素相同,因此化学性质也相同
C.转化观:H2O和H2可以互相转化
D.守恒观:化学反应前后,分子、原子总数都不改变
考点二 能源的开发与利用
一、化石燃料
(1)三大化石燃料包括_________、_________和________,它们是________ (填“可再生”或“不可再生”)能源,属于_______ (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)煤和石油
煤
石油
形成
古代植物的遗骸经过一系列复杂的变化形成的
古代动植物的遗骸在地壳中经过复杂变化形成的
元素组成
主要含__,少量H、N、O、S
主要含_____ ____,少量S、O、N
类型
_________
_________
状态
黑色固体,有光泽
黏稠液体,黑色或棕色,不溶于水,密度比水小,无固定的熔点、沸点
(3)煤和石油的综合利用
a.煤综合利用(化学变化)
b.石油炼制(物理变化)
(4)天然气
①天然气是由碳和氢组成的气态碳氢化合物,主要成分是 ,是一种最简单的 _。有石油的地方就有天然气。甲烷也叫沼气、坑气,化学式为 。
②甲烷的性质
物理
性质
纯净的甲烷是 、 的气体,密度比空气 , 溶于水,可用 收集
化学
性质
具有可燃性,燃烧时产生 火焰, 大量的热,生成的气体能使 变浑浊。①完全燃烧的化学方程式为 。
②不完全燃烧: 。
(5)可燃冰:科学家们在海底发现了大量可燃冰,它是一种甲烷水合物,是甲烷与水在低温高压下形成的。
a.可燃冰的优点:能量高、热值大,是替代化石燃料的新能源。
b.可燃冰的缺点:如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中,会造成更加严重的温室效应。
二、能源的利用与开发
(1)能源分类
类型
定义
实例
可再生能源
其本身的转化或被人类的利用而 的能源
太阳能、生物质能、水能、风能、地热能等
不可再生能源
其本身的转化或被人类的利用而 的能源
煤、石油、天然气
(2)清洁能源
①氢气
物理性质
通常情况下,氢气是一种 ,
化学性质
△
点燃
还原性:H+CuO==== ;可燃性:2H2+O2=====
作燃料的优点和缺点
优点:燃烧 ;燃烧产物是水, ;可由水分解得到,
缺点:制取成本高,贮存、运输困难
实验室制取
反应药品
反应原理
Zn+H2SO4=====
反应装置
或
收集方法
向下排空法(密度比空气小)、排水法(难溶于水)
②乙醇( C2H5OH)
俗名
化学性质
在空气中燃烧时放出大量的热。完全燃烧的化学方程式为点燃
C2H5OH+3O2====
优点
制取
(3)其他新能源
①目前正在开发和利用的新能源有 和 等。
②海底埋藏着大量的“ ”它的主要成分是甲烷水合物,是甲烷与水在低温和高压条件下形成的。
a.可燃冰的优点:能量高、热值大,有望成为未来新能源。
b.可燃冰的缺点:如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中,会造成更加严重的温室效应。
③目前氢气作为燃料,还不能广泛应用,因为制取氢气的 ;已经应用的领域有航天、氢氧燃料电池等。
1.为了使煤得到充分利用,将煤隔绝空气加热,可以使煤分解成很多有用的物质,如焦炭、煤焦油、煤气等,此过程是化学变化。石油的炼制是根据石油各成分的沸点不同,通过分馏使之分离,此过程是物理变化。
2.瓦斯气体是甲烷与空气的混合气体,点燃(或遇明火)时可能发生爆炸,这种爆炸就是瓦斯爆炸,所以使用天然气之前,一定要检验气体的纯度。
1.(2025·广东广州·二模)天然气是家庭常用燃料。下列说法正确的是
A.天然气属于可再生能源 B.天然气是比煤炭更清洁的燃料
C.天然气的成分是和 D.燃气灶的火焰呈黄色时需调小进风口
2.(2025·广东·模拟预测)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
考点三 能源的使用对环境的影响
1.化石燃料燃烧造成空气污染的原因
(1)燃料中的一些杂质如硫等燃烧时,产生空气污染物如 、NO2等。
(2)燃料燃烧不充分,产生 等。
(3)未燃烧的 及炭粒、尘粒等排放到空气中形成 。
2.酸雨
(1)煤燃烧时产生二氧化硫(或SO2)和氮氧化物,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 (pH<5.6的雨水)。
(2)酸雨的危害:破坏森林、腐蚀建筑物、使水体酸化影响水生生物的生长等。
(3)酸雨的防治:① 工厂废气处理后排放;② 减少含硫煤的使用或使用脱硫煤;③ 改善汽车用燃料(如压缩天然气CNG和液化石油气LPG);④ 减少煤、石油等化石燃料的燃烧,大力开发使用新燃料、新能源。
3.温室效应
(1)成因: 、 、 及 物质引起全球气温上升的现象。
(2)危害:
① 将可能导致两极的冰川融化,使海平面升高,淹没部分沿海城市;
②使 造成农业减产;
③ 、洪水等灾害性和极端气候事件发生的频率和强度增加;
④ ,改变生物多样性等。
(3)防治措施
a.改善燃料结构,如煤脱硫等
b.使用清洁燃料,开发新能源
c.尽量使燃料完全燃烧
d.植树造林
1.(2025·广东清远·一模)设计低碳行动方案。以下方案不合理的是
A.禁止使用化石能源 B.大力提倡植树造林
C.推广使用节能家电 D.开发低成本碳捕集技术
2.(2025·广东潮州·一模)化学兴趣小组在老师的带领下组装了小型“空气质量监测站”,用于检测当地某日空气中的主要污染物,相关数据如题图。下列说法正确的是
A.空气中过多会造成酸雨
B.除已经监测到的污染物外,还需监测的数据
C.当日对空气造成的污染比严重
D.大量使用化石燃料有利于提高空气质量
考点四 燃烧与灭火
一、燃烧的条件
1.燃烧的条件
(1)燃烧:通常情况下,可燃物与氧气发生的一种 。
(2)着火点:可燃物燃烧所需要的最低温度叫着火点。
(3)通常情况下:燃烧需要同时满足三个条件:
① ;② ( )接触;③ 。三个条件 。
2.实验探究燃烧的条件
实验(或事实)
红磷、酒精能燃烧;水、大理石不能燃烧
对比
可燃物与不能燃烧的物质对比
铜片上的 和 对比
和
对比
热水中的白磷 与 对比
实验现象(生活经验)
可燃物能燃烧;不能燃烧的物质不燃烧
_
通氧气前,热水中的白磷不燃烧;通氧气后,热水中的白磷燃烧
结论
是燃烧的条件之一
燃烧需要温度达到可燃物的着火点
燃烧需要与氧气接触
燃烧需要与氧气接触
通常情况下:燃烧需要同时满足三个条件:① ; ② ( ) ; ③ 。
实验分析
铜片的作用
导热、放置药品;
热水的作用
① ②
2.教材实验改进
改进原因
现象
P2O5有毒,排放到空气中污染空气;实验用药品较多。
试管中的白磷燃烧,产生大量白烟,左边气球先胀大后变瘪。试管中的红磷和水中白磷不燃烧。
气球的作用是 。
3.与燃烧有关的成语的含义:
煽风点火、风助火威——为燃烧提供充足的氧气(空气)
火上浇油、抱薪救火——增加可燃物
钻木取火——使温度达到可燃物的着火点
【特别提醒】
1.通常情况下,燃烧需要氧气,但不是所有的燃烧都需要氧气,如:H2可以在Cl2中的燃烧生成氯化氢,镁条可以在二氧化碳气体中燃烧。
2.着火点是物质的性质,一般不改变。生煤炉火时,需先引燃纸和木材,因为纸和木材的着火点比煤低,更容易点燃。
二、燃料燃烧的调控
1.燃料的充分燃烧
(1)天然气灶做饭时,火焰呈黄色或橙色,锅底有黑色固体出现,氧气不足,燃烧不充分,此时应该将炉具的进风口“ ”, 空气的进气量。
(2)燃料燃烧不充分的缺点:产生黑烟,生成CO等。使燃料 , ,且 。
(3)使燃料充分燃烧,通常要考虑:
① 燃烧时要有 ( );
② 燃料与空气要有 等。
2.灭火的原理和方法
(1)灭火的原理: ;
(2)灭火的方法:
① ;如森林着火砍掉树木,开辟隔离带;熄灭燃气灶,关闭阀门等;
② ;如油锅着火,盖锅盖;酒精在桌面上燃烧,用湿抹布扑盖;熄灭酒精灯,灯帽盖灭等;
③ ;如用水灭火;扇灭蜡烛等;
(3)与灭火有关的成语的含义:
釜底抽薪——清除可燃物
杯水车薪——水太少了,不能使温度降至可燃物着火点以下
3.简易灭火器的原理
(1)利用饱和碳酸钠溶液与较浓的盐酸反应,瞬间产生大量二氧化碳气体使装置中的压强迅速增大,喷出混有二氧化碳的液体,有 和 的作用。
(2)反应的化学方程式:
(3)常见灭火器及其灭火原理和适用范围
灭火器
灭火原理
适用范围
干粉灭火器
扑灭一般火灾,还可用来扑灭油、气等燃烧引起的火灾
二氧化碳灭火器
扑灭 等存放场所的失火( )
水基型灭火器
扑灭汽油、柴油、木材、棉布等的失火
3.火场自救、逃生
(1)如果发现火险或遭遇火灾,要沉着应对,立即拨打 火警电话。如果火势不大,可根据可燃物及起火原因等现场情况,选择合适的方法和灭火器材将火扑灭。
(2)如果火势较大或有蔓延的趋势和可能,应采取必要的自救措施:
① 要迅速判断安全出口;
② 如果房间内有物品正在燃烧,不能随便开门,以防 。
③ 用 捂住口鼻,以减少有毒物质、烟尘进入体内。
④ 房间里燃烧,由于空气的流通,上层空气中的有毒有害物质浓度大,而下层空气相对较多,所以逃生时应 前进。
【特别提醒】
1.影响燃烧剧烈程度的因素:可燃物的性质、氧气的浓度、与氧气的接触面积。氧气的浓度越大,燃烧就越剧烈,可燃物与氧气接触面积越大,燃烧就越剧烈。
2.用扇子扇炉火,越扇越旺的原因:虽然降低了温度,但没有降至着火点以下,反而增加了空气的流通,所以越扇越旺;用扇子扇蜡烛火焰,一扇就灭的原因:虽然增加了空气的流通,但却降低温度至着火点以下,所以一扇就灭。
3.电器着火,先断电再灭火。
4.灭火时“降温到着火点以下”,不能说成“降低着火点”。着火点是物质固有的性质,无法改变。
三、易燃物和易爆物的安全知识
1.爆炸
(1)引起爆炸的原因:易燃物在 内急剧地燃烧,就会在短时间内聚积 ,使气体的体积 而引起爆炸。
(2)可燃性气体在空气中达到爆炸极限范围时,遇到 可能会发生爆炸;所以可燃性气体在点燃或加热前都要 ,以防止发生爆炸。
(3)聚集在通风不良的有限空间内遇到明火易引起爆炸的常见物质:
① 可燃气体:如 。
② 粉尘:如 等。
2.常见的易燃物、易爆物及注意事项
(1)常见的易燃物、易爆物:火药、烟花爆竹、硫黄、白磷、红磷、酒精、汽油、氢气、天然气、液化石油气等。
(2)注意事项:在生产、运输、使用、储存易燃物和易爆物时,必须 , 。
(3)认识常见的消防安全标志
当心易燃物
当心爆炸物
禁止吸烟
禁止烟火
禁止放易燃物
禁止燃放鞭炮
(4)需标注有“严禁烟火”的字样或消防安全标志的地方: 。
1.煤气泄漏需要立即关闭阀门并打开窗户通风,杜绝一切能产生火星或火花的操作(如:不能用火种照明;不用用电设备,不在室内拨打电话、不能开电灯、不能开排气扇等)。
2.若几种可燃性气体混合,遇明火不会发生爆炸,而是安静的燃烧。只有可燃性气体与空气或氧气混合后,遇明火才会发生爆炸。
1.(2025·广东广州·二模)青铜雁鱼灯是我国古代著名的环保灯,其外形及工作原理如图。转动灯罩可以调节灯光的照射角度和明暗度,通过巧妙的造型减少灯油燃烧产生的空气污染。下列说法错误的是
A.该灯中的灯油是可燃物
B.关闭灯罩火焰熄灭,其灭火原理是降低温度至可燃物的着火点以下
C.当看到大量黑烟时,可以调节灯罩增大进风口从而促进燃料的燃烧
D.雁腹中的水既能吸收烟气,还能对灯体进行降温,减少灯油挥发
2.(2025·广东肇庆·二模)成语中蕴含着丰富的化学原理。下列有关燃烧的说法正确的是
A.拾柴加薪—-—-增加可燃物 B.火上浇油——提供充足氧气
C.钻木取火—-提高可燃物着火点 D.煽风点火——升温到可燃物的着火点
跨学科实践活动1• 调查家用燃料的变迁和合理使用
1.(2025·广东广州·一模)某校开展跨学科实践活动时,发现近50年广州家用燃料经历了下图所示的发展过程。下列说法不正确的是
A.煤属于不可再生能源 B.液化石油气罐应避免猛烈撞击
C.天然气灶火焰呈黄色时,应调大燃气进气口 D.将煤制成蜂窝煤是为了燃烧更充分
2.(2025·广东·二模)随着时代发展,家庭中使用的燃料也在悄然发生变化。某兴趣小组调查了家用燃料的变迁与合理使用。
(1)木柴
柴火灶是我国劳动人民智慧的结晶,其内部结构如图1所示。
i.从燃烧条件分析,通风口的作用是 。
ii.柴火灶中的 (填序号)可使空气充分对流,木柴充分燃烧。
(2)油
夹瓷盏(如图2所示)属于省油灯,用棉线做灯芯。
i.上层盏盛油,油燃烧时,化学能转化为 能,保持油灯持续燃烧,使油温升高;
ii.下层盏内水可 (填“吸收”或“放出”)热量,减少油的挥发,达到省油目的。
(3)化石燃料:目前人们使用的燃料大多来自化石燃料,主要包括煤、石油和天然气。
【查阅资料】充分燃烧1kg煤或天然气释放的热量和产生SO2的质量如图3所示。
i.煤燃烧产生SO2的化学方程式为 。
ii.请结合生活常识和图中所给信息,总结家庭燃料从煤升级成天然气之后的优点是 。
3.(2025·广东珠海·三模)家用燃料的变迁和利用
我国家用燃料经历了柴薪、煤、液化气、煤气和天然气五个阶段。
Ⅰ.柴薪时代:开始于火的出现,人类用木柴、树枝、杂草等作为燃料。
Ⅱ.煤炭时代:17世纪后,人类使用的燃料逐渐变为煤。煤主要组成元素是C,还含有H、N、S等元素。
Ⅲ.液化石油气时代:20世纪70年代中期,家用燃料变成了液化石油气。
Ⅳ.煤气时代:20世纪80年代,管道煤气开始使用,其主要成分是CO和H2,无色无味。
Ⅴ.天然气时代:2000年左右,天然气开始使用。
随着燃料新技术的不断进步,未来将会有更多的燃料出现在我们的生活中。
(1)古代人民通过钻木取火的方式获得火种,从“燃烧的条件”角度分析,“钻木”的目的是 。
(2)煤属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源,根据煤组成的元素分析,写出一种煤燃烧后产生的有害气体 (填化学式)。
(3)液化石油气通过加压储存在密封钢瓶中,从分子的角度分析,分子的 发生改变。
(4)为防止煤气泄漏引发中毒,国家规定在煤气中加入乙硫醇,由此说明乙硫醇可能具有的性质有 (写一条)。请写出煤气中H2燃烧的化学方程式 。
(5)结合上述材料分析,作为未来家用燃料的物质应具有的优点有 (写一条)。
4.(2025·广东佛山·三模)从古至今,家用燃料经历了巨大变化。某兴趣小组对“家用燃料的变迁与合理使用”展开了项目式学习。
任务一:调查家用燃料及变迁
兴趣小组调查附近居民家用燃料变迁(如题 18-1图)及使用情况。
(1)将木柴劈成细块再燃烧的目的是 ,根据下表,燃烧煤炭容易造成的环境问题是 。
燃料类型
热值(MJ/kg)
CO2排放(kg/kg燃料)
SO2排放(kg/kg燃料)
使用比例
天然气
55
2.75
0.1
75%
液化石油气
50
3.0
0.02
22%
煤炭
30
2.4
20
2%
柴草
18
2.0
0.5
1%
(2)若燃气灶火焰呈黄色或橙色和锅底变黑,需将灶具的进风口调 (填“大”或“小”)。
任务二:燃料燃烧及安全知识
(3)天然气属于 (填“可”或“不可”)再生能源,燃烧的方程式是 。
(4)炒菜时油锅中的油不慎着火可采取的措施是 ;若遭遇火灾时正确的处理方式是 (填字母)。
a.拨打119火警电话 b.室内着火,立即打开门窗呼救
c.楼房着火时,乘坐电梯逃离 d.若火势较大,用湿毛巾捂住口鼻迅速撤离着火区
任务三:展望未来家用燃料
(5)由图可知,家用燃料75%选用天然气的原因是 。
考点一 化学反应中的能量变化
►考向01 化学反应中的能量变化
【典例】(2025·广东潮州·一模)下列对化学基本观念的认识不正确的是
A.微粒观:钠原子和钠离子具有相同的质子数,但电子数不同
B.守恒观:镁条在空气中燃烧后质量增加,不符合质量守恒定律
C.结构观:金刚石坚硬而石墨质软,是由于碳原子排列方式不同
D.能量观:化学反应过程伴随着能量变化,有能量变化的过程不一定发生化学变化
【变式】(2025·广东深圳·二模)我国科研人员发现一项新的光催化固氮合成氨技术,有效地提高了合成氨的效率,该反应的微观示意图如图。下列说法错误的是
A.的化学式为NH3 B.参加反应的分子个数比为1∶2
C.反应前后有两种非金属单质 D.该反应中光能转化为了化学能
考点二 能源的开发与利用
►考向01 能源的分类
【典例】(2025·广东汕头·模拟预测)能源可分为一次能源和二次能源。一次能源即天然能源,指在自然界现成存在的能源,如煤、石油、天然气、水能等。一次能源又可分为可再生能源和不可再生能源,其中煤、石油和天然气三种不可再生能源是一次能源的核心,它们是全球能源的基础。除此外,太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能等可再生能源也被包括在一次能源的范围内。二次能源则是指由一次能源直接或间接转换成其他种类和形式的能量资源,例如电能、煤气、汽油、柴油、焦炭、洁净煤等能源都属于二次能源。图1是 2023 年我国的能源结构图,图2是科学家提出的一种最经济、最理想的获得氢能源的循环体系,过程②是光解法制氢,水在通过并接触催化剂表面时,分解的微观过程如图3所示。
依据上文,回答问题。
(1)天然能源除化石能源外还有 (写一种)。
(2)下列属于二次能源的是________(填序号)。
A.汽油 B.电能 C.海洋能 D.生物质能
(3)2023 年我国化石能源消费比重为 。
(4)图2过程①中,燃料电池工作时将 能转化为电能。过程②中发生反应的化学方程式为 。
(5)图3所示水分解微观过程的顺序应为 (填字母),其实质为 。
【变式1】(2025·广东珠海·三模)海水资源的综合利用
能源是指能够提供能量的资源。能源可按不同方法分类(如下表),随着人们开发能源的种类越来越多,能源消费结构也在不断优化。
表1
分类标准
消耗后是否造成污染
短周期内能否再生
能源分类
污染型能源
清洁型能源
再生能源
不再生能源
举例
煤炭
风能
潮汐能
石油
海洋温差能是一种稳定且储量巨大的能源,主要来源是蕴藏在海洋中的太阳能。广东省某基地利用海洋温差能发电,并采用膜法(利用淡化膜分离)和热法(加热蒸发分离)进行海水淡化,淡化后的浓海水还可综合应用于盐类提取、金属提取等。
表2
样品
淡化
工艺
淡化后的海水中部分离子浓度
1
膜法
13.17
1.57
20.32
2
热法
18.77
2.41
34.28
(1)传统化石能源主要包括煤、石油、 ,使用时常带来各种环境问题,如煤燃烧时产生的硫、氮氧化物可能造成的环境问题是 。
(2)结合上述表1的能源分类标准,海洋温差能属于 能源(填一种即可),海洋温差能的主要来源是 。
(3)由图可知,淡化膜允许大部分 (填微观粒子名称)通过,用膜法进行海水淡化的原理与实验室中 操作的原理相同。
(4)取两份相同的海水样品,分别进行热法、膜法淡化处理。由表2可知, (填淡化工艺名称)的淡化效果更好。
►考向02 化石燃料的开发与使用
【典例】(2025·广东揭阳·二模)能源的开发与利用以及对环境的影响是全人类共同关注的问题。
(1)目前人们使用的燃料大多数来自化石燃料,比如煤、石油和 。
(2)工业燃煤时,常将煤块粉碎成煤粉,其作用是 。
(3)化石能源是一种 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
(4)许多家庭以天然气为燃料,当发现燃气泄漏时,应采取的措施是___________。
A.赶紧打开换气扇 B.关闭气源阀门
(5)面对火灾时,要沉着冷静,科学自救。比如可用湿布捂住口鼻,减少吸入有毒有害的烟气,这一方法与我们化学实验室 操作的原理相似。
(6)低碳经济是当今世界经济发展的重心之一、高科技的减“碳”术可以将二氧化碳和氢气在催化剂和加热条件下生成乙烯()和水,请写出该反应的化学方程式 。
【变式】(2025·广东广州·二模)能源于生活息息相关。下列有关说法不正确的是
A.燃油汽车使用的化石能源不可再生 B.煤燃烧产生的二氧化碳会造成酸雨
C.液氢是高能燃料,且燃烧后产物无污染 D.乙醇汽油用作燃料可减少空气污染
►考向03 氢气的制取与性质实验
【典例】(2025·广东广州·二模)下列实验设计不能达到实验目的的是
A.确定石蜡中含有碳元素
B.①②处说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点
C.探究能与水反应
D.向下排空气法收集氢气
A.A B.B C.C D.D
【变式】(2025·广东惠州·三模)实验室可用如图装置制备与收集H2。下列有关说法错误的是
A.反应原理为: B.可用稀硫酸代替稀盐酸制取氢气
C.关闭旋塞后H2将反应液压入长颈漏斗中 D.用向上排空气法代替图中的收集方法
►考向04 氢能源的开发与利用
【典例】(2025·广东·一模)关于氢能的说法错误的是
A.燃烧产物无污染 B.属于可再生能源
C.需解决安全储存问题 D.能量转化效率为100%
【变式】【新考法】(2025·广东广州·三模)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。
(1)因为氢气燃烧热值高、 (任写一点),氢能被称为最理想的能源。
(2)下图是绿氢的“制氢、储氢、释氢”示意图。
①“制氢”:电解器中电极b为 极;该方法被称为“绿氢”的原因是 。
②“储氢”:合成器中参与反应的与的质量比为 。
③“释氢”:因为的沸点比CO (填“高”或“低”),利用液氮的低温可将CO液化分离。理论上该过程释放氢气的质量 (填“>、<或=”)储氢中氢气的质量。
(3)CO在钯(Pd)膜反应器中反应制备的工作原理如下图所示,请从微观角度描述Pd膜能选择性透过氢气的原因: ,在另一侧H原子重新结合成分子释放。
►考向05 其它新能源的开发与利用
【典例】(2025·广东江门·三模)氨()比氢气更易液化储运,作为氢能源的载体有发展潜力。
合成氨的原料为和。常用液态空气分离法、膜分离法(如图1)和分子筛吸附法(如图2)获取。生产有煤气化、天然气重整及可再生能源电解水等方法,根据的来源,所合成的氨分别称为棕氨、蓝氨和绿氨。
Haber-Bosch工艺利用和在高温高压催化剂条件下反应制氨,是目前唯一大规模合成氨方法。该工艺消耗全球约5%的天然气,占据全球1.6%的排放量。绿氨生产可实现“零碳”排放,目前成本高,有待技术成熟推动绿氨发展。
(1)液态空气升温时,先气化,则液氮沸点比液氧 (填“高”或“低”)。
(2)膜分离法制中,薄膜不允许 分子通过。
(3)分子筛吸附法制,利用了分子与分子 不同而吸附实现分离。
(4)Haber-Bosch制氨工艺化学方程式为 ,反应前后催化剂的 没有发生变化。绿氨生产有助于“碳中和”目标的原因是 。
(5)下列说法正确的是_____。
A.煤、天然气属于可再生能源
B.Haber-Bosch工艺合成的氨属于绿氨
C.绿氨作为储氢载体已得到广泛应用
【变式】(2025·广东广州·三模)目前世界各国所用的燃料几乎都是化石燃料,但随着社会的发展,将来很可能成为一个无化石燃料的时代。请填空:
(1)化石燃料属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)锂离子电池的出现为无化石燃料的社会奠定了基础,若锂离子电池应用到全球各个领域取代化石燃料,可以减少环境污染。如图是锂离子电池充电和放电的图示:
①正极材料钴酸锂()中元素的化合价为 ,钴酸的化学式为 。
②负极材料是某种碳单质,一般使用的物质是 (填物质的名称)。
③根据化合物的分类:属于 。
(3)最近,我国某科研团队用和催化剂串联催化二氧化碳制甲烷,其反应微观示意如图。
请根据图示写出催化过程一、二总的化学方程式: 。
考点三 能源的使用对环境的影响
►考向01 温室效应与碳中和问题
【典例】(2025·广东广州·二模)扎实做好“碳达峰”、“碳中和”各项工作是减缓温室效应的有力举措。下列说法不正确的是
A.“碳达峰”、“碳中和”中的“碳”指CO2
B.煤炭综合利用的方法有气化、焦化、液化,这些方法都属于物理变化
C.造成温室效应加剧的主要原因是化石燃料(煤、石油和天然气)的过度使用,它们都是混合物
D.绿色低碳生活就是降低二氧化碳产生的行为,例如多走路少开车
【变式】(2025·广东广州·二模)阅读下面科普短文,回答相关问题。
中央经济工作会议2022年12月16日至18日在北京举行。会议确定,2022年要抓好的重点任务之一就是做好“碳达峰”和“碳中和”工作。气候变化是人类面临的全球性问题,随着各国二氧化碳排放,温室气体猛增,对生命系统形成威胁。在这一背景下,世界各国以全球协约的方式减排温室气体,我国由此提出就是我们国家承诺在2030年前,二氧化碳的排放不再增长,达到峰值之后再慢慢减下去:而到2060年,针对排放的二氧化碳,要采取植树、节能减排等各种方式全部抵消掉,这就是“碳中和”。我国近年部分行业二氧化碳年排放量如图所示:
大气能使太阳短波辐射到地面,而地表受热后向外放出的大量长波热辐射线,却被大气吸收,这样的作用形成了类似于栽培农作物的温室,故名温室效应。形成温室效应的气体,除二氧化碳外还有甲烷、臭氧、氟氯代烷等30多种。如果二氧化碳含量比现在增加一倍,气候将明显变暖,全球气温将升高3-5℃,两极地区可能升高10℃。气温升高将导致某些地区雨量增加,某些地区出现干旱,出现频率也将提高,自然灾害加剧。更令人担忧的是,由于气温升高将使两极地区冰川融化,海平面升高,许多沿海城市、岛屿或低洼地区将面临海水上涨的威胁,甚至被海水吞没。为减少大气中过多的二氧化碳,一方面需要人们尽量减少不可再生的化石燃料的燃烧,使用清洁能源。另一方面要保护好森林和海洋,使他们多吸收二氧化碳,来帮助减缓温室效应。让我们一起来保护我们的地球吧!
(1)“碳达峰”和“碳中和”中的“碳”是指___________(填写序号)。
A.碳元素 B.碳单质 C.碳原子 D.二氧化碳
(2)由图可知,工业行业大类中, 行业年排放量最多。
(3)森林吸收二氧化碳属于 (填写“物理”或“化学”)变化。
(4)下列说法中正确的是___________(填写序号)。
A.二氧化碳的大量排放会加剧温室效应,因此二氧化碳属于空气污染物
B.能形成温室效应的气体有很多种
C.近年来兴起的电动汽车在一定程度上能减少二氧化碳的排放
►考向02 低碳环保
【典例】(2025·广东广州·一模)能源、环境与人类的生活及社会发展密切相关,下列说法正确的是
A.化石能源只能通过燃烧加以利用 B.煤燃烧时产生的CO、SO2都是形成酸雨的污染物
C.新能源汽车的发展,有利于减少尾气对环境的影响 D.电动汽车使用的电能都来自不可再生能源
【变式】(2025·广东汕头·一模)共建绿色生态,践行低碳生活。下列做法符合上述理念的是
A.垃圾分类回收,促进资源再生 B.露天焚烧秸秆,快速处理废弃物
C.大量使用煤炭发电,保障能源供应 D.砍伐森林扩建农田,增加粮食产量
考点四 燃烧与灭火
►考向01 燃烧的条件探究
【典例】(2025·广东中山·三模)实验小组以“燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
探究一:如图所示探究燃烧的条件:
【查阅资料】白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为240℃。
步骤Ⅰ:将电炉升温至60℃,①燃烧,②、③、④无明显现象。
步骤Ⅱ:继续升温至260℃的过程中,③燃烧,②、④无明显现象。
(1)步骤Ⅰ仅①燃烧,说明燃烧需要的条件是 。
(2)步骤Ⅱ对比 (填序号)的实验现象,说明燃烧需要可燃物与氧气接触。
探究二:如图所示探究燃烧的调控:
(3)木炭在 (填“①”或“②”)中燃烧更剧烈,说明燃烧的剧烈程度与 有关。
(4)若②中的氧气是用双氧水与二氧化锰制取,则该反应的化学方程式为 。
探究三:开展对“燃料和燃具”调查与实践:
(5)某地区家用燃料变迁历程为:柴草→煤→液化石油气→天然气→⋯⋯
【查阅资料】1kg燃料完全燃烧时放出的热量如表所示,,请根据下表回答相关问题:
燃料
柴草
煤
液化石油气
天然气
热量(kJ/kg)
12
29
40﹣45
45﹣50
问题1:根据资料分析,家用燃料从柴草变迁到天然气的优点是 。
问题2:若发现天然气燃烧时火焰发黄,此时要 (填“调大”或“调小”)进风口。
(6)西汉青铜雁鱼灯造型和工作原理如图所示。灯罩可自由开合,雁腹中盛放少量清水。
关闭灯罩熄灭灯火的原理是 ;雁腹中清水的作用是 (写一点)。
【变式】(2025·广东佛山·二模)研究和调控燃烧可以更好地服务于人类的生产生活。下列说法错误的是
A.生火有术:用火柴引燃酒精灯,使温度达到可燃物的着火点
B.驭火有方:用扇子扇煤炉火焰,增大了氧气的含量
C.防火有策:家里燃气泄漏时,先关闭阀门,再开窗通风
D.灭火有法:电线短路着火时快速泼水灭火,以免火势扩大
►考向02 灭火的原理及应用
【典例】(2025·广东·一模)卡磁炉因其便捷性在户外野餐等活动中被广泛使用。卡磁炉通过电子打火装置点燃炉头处的燃气从而产生火焰。下列说法正确的是
A.卡磁炉使用的燃气属于可燃物 B.电子打火装置能降低燃气的着火点
C.关闭燃气阀门灭火的原理是隔绝氧气 D.卡磁炉可在密闭环境中长时间使用
【变式】(2025·广东广州·一模)对下列做法或现象的解释合理的是
A.在森林中设置防火隔离带————移除可燃物
B.吹灭蜡烛——隔绝了氧气
C.燃气灶火焰呈黄色或橙色——燃气充分燃烧
D.煤炉越扇越旺———降低了煤的着火点
►考向03 易燃、易爆及安全常识
【典例】(2025·广东肇庆·二模)2025年哈尔滨亚冬会主火炬“澎湃”的燃料为天然气,天然气的主要成分为甲烷。下列关于甲烷的说法错误的是
A.由碳、氢两种元素组成 B.甲烷属于氧化物
C.碳元素的质量分数最大 D.运输甲烷的车张贴的图标如图
【变式】(2025·广东东莞·一模) 氯酸钾是一种在日光照射下易发生爆炸的白色晶体,它也可用于实验室制取氧气,反应原理为。下列关于氯酸钾的说法不正确的是
A.氯酸钾应避光通风保存
B.存放氯酸钾的柜子应张贴如图标志
C.氯酸钾分解后的产物是纯净物
D.制氧气时氯酸钾中氧元素全部转化为氧气
1.(2025·广东揭阳·一模)“安全重于泰山”,下列有关化学与安全的说法不正确的是
A.救火时不能贸然打开门窗,以免空气对流火势蔓延
B.不能向下水道扔烟花爆竹,以防沼气爆炸
C.进入面粉厂时应严禁烟火,以防粉尘爆炸
D.任何火灾,都可以用水灭火
2.(2025·广东广州·二模)下列有关能源和资源的说法不正确的是
A.使煤充分燃烧就不会产生大气污染物
B.调查家用燃料的变迁中,天然气属于不可再生能源
C.我国南海海底储藏了大量“可燃冰”,有望成为未来的新能源
D.开发和利用风能、太阳能符合低碳生活的理念
3.(2025·广东梅州·三模)近50年梅州家用燃料经历了如图所示的发展过程。下列说法正确的是
A.化石燃料属于二次能源 B.大量天然气泄漏会导致温室效应加剧
C.煤气灶火焰呈黄色时,应调大燃气进气口 D.将煤制成蜂窝煤能减少SO2的排放
4.(2025·广东·二模)某物质的着火点为t ℃,图中表示该物质与氧气和物质环境温度的关系,下列说法正确的是
A.M点时该物质会剧烈燃烧 B.N点时该物质不可能燃烧
C.P点时该物质燃烧最旺 D.Q点时该物质燃烧最旺
5.(2025·广东中山·三模)研究和调控燃烧可以更好地服务于人类的生产生活。下列说法错误的是
A.生火有术:用火柴引燃酒精灯,使温度达到可燃物的着火点
B.驭火有方:用扇子扇煤炉火焰,增大了氧气的含量
C.防火有策:家里燃气泄漏时,先关闭阀门再开窗通风
D.灭火有法:用高压水枪灭火,降低了可燃物的着火点
5.(2025·广东·二模)实验探究燃烧的条件如图所示,具有沥水功能的燃烧匙2抽离出水面时,其中的白磷燃烧。下列说法正确的是
A.对比实验1和2可知,燃烧需要可燃物与氧气接触
B.实验2表明, 温度达到可燃物的着火点才会燃烧
C.左侧导气管连有气球的目的是缓冲压强,减少环境污染
D.向热水里燃烧匙3中的白磷通入氧气,不能实现“水中生火”
6.(2025·广东佛山·三模)由CO2和CH4制备甲醇 CH3OH 的过程如题15图。下列说法错误的是
A.反应I属于分解反应
B.反应II属于吸热反应
C.反应III的化学方程式为CO2+2H2CH3OH
D.CO2和 CH4制备 CH3OH 的过程中原子利用率 100%
7.(2025·广东佛山·二模)“铅粉”(主要成分为PbCO3)是传统中国画中常用的白色颜料,暴露在空气中,久了变成黑色,称之为“泛铅”(主要成分为PbS),修复古画“泛铅”常用的方法有传统的“纸上走火法”(如图-1)。
(1)古代画用墨水打底,历经百年不褪色的原因是 。
(2)“铅粉(PbCO3)”变成“泛铅(PbS)”,说明与“铅粉”反应的物质中一定含有 元素;该过程中铅元素化合价不变,则PbS中硫元素的化合价为 ;
(3)古画变黄是因为纸张与氧气发生 (填“缓慢氧化”或“剧烈氧化”),光照会加速反应过程,因此古画应 保存;
(4)“纸上走火法”:先在画上洒水,使其适当湿润,再在“泛铅”的部位浇上适量酒精,点火燃烧,即可除去黑色部分。古画未燃烧是由于清水蒸发 (填“吸热”或“放热”),使 。
8.(2025·广东肇庆·二模)基础实验是学好化学的根本依据,根据下列实验原理及现象描述,回答以下问题。
(1)图一实验的目的是 。
(2)图二实验观察到的现象为 ,集气瓶底水的作用是 。
(3)图三实验中,铜片上白磷燃烧,水中白磷不燃烧,对比可知,可燃物燃烧条件之一是: 。
(4)“水草培育”气肥自动补充器,如图所示。
I.设计原理:采用Na2CO3溶液和稀硫酸反应补充气肥CO2,水草需要吸收气肥CO2进行 作用;
II.动手制作:使用时,将导管放入水草培育缸,调节输液调节器。该装置的优点是 。导管末端链接多孔玻璃泡的作用是 。
III.矿泉水瓶内发生化学方程式: 。
9.(2025·广东梅州·一模)人类对燃料使用的变革预示着文明的进步。
(1)西汉时期的青铜雁鱼灯造型及其工作原理如题1图所示。灯油燃料含碳量高,燃烧产生烟气,灯罩可自由开合,关闭灯罩火焰熄灭,其灭火的原理是 。
(2)明朝《天工开物·作成》记载火井制盐过程如题2图所示。火井燃烧的是天然气,天然气属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源,大量天然气泄漏 (填“会”或“不会”)导致温室效应加剧。曲竹能导出井底的天然气,利用天然气密度比空气密度 (填“大”或“小”)的物理性质。
(3)北京冬奥会火炬使用的燃料是氢气。气体可被压缩储存,从微观角度解释其原因 。
(4)氨能被称为“氢能2.0”,预计在2030年后逐步应用,“未来工业氨循环”如题3图所示。写出图中NH3燃烧的化学方程式 。
10.(2025·广东深圳·二模)煤炭的开采与利用
I.古代科技
①采煤包括探煤、排气、挖煤。煤层出现时,毒气冒出能伤人。可以将大竹简的中节凿通,削尖竹简末端,插入煤层,毒气便通过竹简往上空排出。
②运载两千多斤铁矿石,以煤炭为燃料,四个人通过风箱一起从炉底鼓风,最终将矿石熔炼成生铁。
(1)“探煤”:煤炭可以分为明煤、碎煤和末煤,它们主要由 元素(填名称)组成,属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)“排气”:煤矿中“毒气”的主要成分是甲烷,古人能用竹筒排出“毒气”的原因是 。“毒气”能伤人,推测“毒气”中可能存在的一种含碳物质是 (填化学式)。
(3)“炼铁”:炉底鼓入与矿物逆流而行的空气,“逆流而行”的目的是 ;熔炼获得的生铁的硬度比纯铁 (填“大”或“小”)。
II.现代科技
为了助力“碳中和”目标,我国目前推广了“煤与瓦斯共采技术”,该技术分为两步。第一步,进行瓦斯预抽采。在采煤前通过钻孔抽取煤层气,降低井下瓦斯爆炸风险。第二步,进行瓦斯资源化利用。抽采的瓦斯(主要成分是甲烷)可与水在一定条件下反应制氢气,同时产生一氧化碳,实现“变害为宝”。我国每年通过瓦斯利用减少碳排放超1。
(4)根据题目信息,写出瓦斯与水反应的化学方程式 。
(5)从生产生活出发,列举一条助力“碳中和”目标的措施: 。
11.(2025·广东汕头·一模)天然气在过去主要用作燃料,如今天然气的高效转化更加引人关注。
(1)传统用途:主要作为燃料使用。
ⅰ.与燃煤相比,使用天然气能减少 (填化学式)的排放,更环保。当发现室内燃气泄漏时,应采取的措施是 。
ⅱ.若燃气灶火焰呈现黄色,锅底出现黑色,则需要将灶具的进风口调 (填“大”或“小”)。
(2)新用途:通过固体催化剂等条件的调控,实现甲烷高选择性氧化合成甲醇、甲醛和CO等物质,其过程如图所示。
ⅰ.在“催化氧化”过程中先通入N2的作用是 (填序号),使反应转化更高效。
a.调节反应物的浓度 b.隔绝催化剂
ⅱ.在一定条件下使用B2O3/Al2O3催化剂,不同负载量(B2O3含量)时生成的CO、CO2、甲醇、甲醛等物质的含量如图所示,负载量不小于 时,抑制CO2生成的效果最好,生成的CO最多。
ⅲ.在一定条件下,得到的CO能与H2发生化合反应生成甲醇(CH3OH),参与反应的CO与H2的分子个数比为 。
ⅳ.甲醇可以进一步转化成甲醛(HCHO),其中一种方法是甲醇和氧气在催化剂作用下生成甲醛,同时生成一种常温下呈液态的氧化物,写出该反应的化学方程式: 。
(3)与传统用途相比,上述新用途的优点有 (写一条)。
12.(2025·广东清远·一模)当前,我国能源消费结构持续优化,绿色低碳发展稳步推进。“绿电+储能+氢能”组合应作为我国实现“双碳”目标、推动绿色发展的首选路径。提升绿氢竞争优势的关键是降低风光电等可再生能源度电成本、增加电解槽年利用小时数。如制氢成本取得大幅度下降,下游的储、输、用成本问题就会迎刃而解。我国能源消费结构和氢能主要产业链如图1、图2所示。
依据上文,回答下列问题。
(1)目前我国仍以化石能源消费为主,其中占比最多的是 。
(2)煤燃烧时排放的气体污染物主要是、等,会引起的环境问题是 。
(3)电解水制氢是最常见的绿氢制取方法,该化学方程式为: ;属于 反应(填基本反应类型)。
(4)近年来我国加大了新能源投入和开发,但占比仍偏小。为提升绿氢竞争优势,关键采取的措施是 。
(5)钢铁行业实现深度脱碳目标的必行之路,是使用氢气代替 (填化学式)作还原剂。运氢方式主要有气态运输、液态运输和固态运输三种,将氢气压缩进储氢瓶过程中,发生改变的是 (从微观角度解释)。
13.(2025·广东清远·二模)在人类文明进程中,燃料发展与社会进步息息相关。远古以钻木取火利用木材(如图1所示);工业革命后,煤炭因高燃烧值推动蒸汽机发展,成为重要能源,但其燃烧会产生大量二氧化硫等污染物。与此同时,石油产物柴油广泛用于交通领域。科研以纯柴油(D100)及掺乙醇10%(DE10)、20%(DE20)、30%(DE30)的柴油为研究对象,探究乙醇部分替代柴油,燃烧时能否减少CO排放量。乙醇掺混比例和柴油机转速对CO排放的影响实验数据如图2所示。
如今,天然气作为较清洁化石能源受关注;甲醇可由工业废气二氧化碳与氢气在一定条件下合成;氢气虽是理想能源,却因制备成本高与储存运输困难未大规模应用。燃料正朝着清洁、高效方向发展。
(1)钻木取火,说明可燃物燃烧需要 。
(2)在“DE20”燃料中,乙醇的含量占比为 ,图2表明乙醇掺混比例越高,CO排放量越 (填“高”或“低”)。
(3)煤炭燃烧产生的二氧化硫会导致 。
(4)合成甲醇的过程还生成了水,其化学反应方程式是 。
(5)氢气虽被视为理想能源,但未大规模应用的原因是 (答其中一点即可)。
(6)除文中提到的燃料外,请再列举一种清洁能源: 。
14.(2025·广东珠海·三模)太阳能是清洁的可再生能源,昼夜、季节及天气等因素对持续、稳定地利用太阳能有较大影响。储能是解决上述问题的重要途径。目前,储热体系受列广泛关注,其工作原理如图1所示。在脱水反应器中,将太阳能以化学能的形式存储起来;需要能量时,水合反应器中发生反应释放热量。除储热体系外,科研人员对其他体系也进行了研究。图2列举了几种储热体系的储热密度(单位质量储热材料的储热量),它们的反应原理可表示为:,吸热;,放热。这些储热体系均借助物质相互转化来实现能量的存储和释放。
依据上文,回答下列问题。
(1)文中提到的能持续、稳定地利用太阳能的重要途径为 。
(2)依据图1回答:液态水在进入水合反应器前需加热变成水蒸气,此过程中,水分子间的间隔 (填“变大”“变小”或“不变”);水合反应器中 能转化为 能。
(3)依据图2数据可知。储热体系受到广泛关注的原因为 。
(4)根据文中储热体系反应原理,下列属于吸热反应的是 (填标号)。
① ②
(5)为构建清洁低碳的新能源体系,下列措施合理的有 (填标号)。
A.大力发展燃煤发电 B.积极推广太阳能发电 C.为新能源研发新型储能技术
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