第8章 第1节 第2课时 煤、石油和天然气的综合利用（课时跟踪检测）（学用Word）-【优学精讲】2025-2026学年高中化学必修第二册（人教版）

第2课时　煤、石油和天然气的综合利用 题组一　煤和天然气的综合利用 1.下列气体主要成分是CH4的是（　　） A.水煤气 B.裂解气 C.焦炉气 D.沼气 2.煤焦油中含有苯、甲苯、二甲苯、酚类、萘、沥青等多种有机物。从煤焦油中分离出甲苯所采用的方法是（　　） A.干馏 B.分液 C.分馏 D.萃取 3.《天工开物·作咸》中记载了天然气的开发和利用，“西川有火井，事奇甚，其井居然冷水，绝无火气，但以长竹剖开去节，合缝漆布，一头插入井底，其上曲接，以口紧对釜脐，注卤水釜中，只见火意烘烘，水即滚沸”。下列说法错误的是（　　） A.天然气的主要成分是CH4 B.海底可燃冰的成分为CH4·nH2O C.天然气属于化石能源 D.天然气燃烧时化学能全部转化为热能 4.煤的干馏和石油的分馏，两种变化在本质上的差别是（　　） A.加热的温度不同 B.得到的产品不同 C.前者要隔绝空气，后者不用隔绝空气 D.干馏是化学变化，分馏是物理变化 5.“煤制油”的关键技术是煤的气化，而目前煤的气化主要是煤中的碳和水蒸气的反应：C＋H2O（g）CO＋H2，该反应是吸热反应，反应所需能量是由碳的燃烧（氧气用空气代替）来提供的：C＋O2CO2。下面关于该过程的说法不正确的是（　　） A.煤的气化可以减少煤直接燃烧对环境造成的粉尘污染 B.第一个反应需要吸热，所以煤的气化从能量角度来看，得不偿失 C.煤气化后作为燃料，燃烧充分，热利用率高 D.上述两个反应，反应后的混合气体中除去CO、CO2后主要就是合成氨的两种原料气体 题组二　石油的综合利用 6.在石油工业中，将重油制成乙烯的方法是（　　） A.裂化 B.裂解 C.干馏 D.分馏 7.石油被称为“工业的血液”，下列有关说法错误的是（　　） A.石油是混合物，其分馏产品汽油为纯净物 B.石油催化裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量与质量 C.石油裂解的主要目的是得到更多的乙烯、丙烯等气态短链烃 D.合理开发利用可燃冰（固态甲烷水合物）有助于缓解能源紧缺 8.实验室可通过蒸馏石油得到多种沸点范围不同的馏分，装置如图所示。 下列说法不正确的是（　　） A.沸点较低的汽油比沸点较高的柴油先馏出 B.蒸馏烧瓶中放入沸石可防止蒸馏时发生暴沸 C.冷凝管中的冷凝水应该从a口进b口出 D.温度计水银球和蒸馏烧瓶支管口处相平 9.以原油为原料生产有机高分子材料聚乙烯、聚丙烯的流程如图： 下列说法错误的是（　　） A.流程中①表示的加工方法是分馏 B.流程中②表示的加工方法是裂化、裂解 C.流程中③由丙烯生成聚丙烯的方程式为nCH3CHCH2 D.整个流程中只发生了物理变化 10.丁烷催化裂解，其碳链按两种方式断裂，生成两种烷烃和两种烯烃： C4H10C2H6＋C2H4 C4H10CH4＋C3H6 若丁烷的裂解率为90％，且裂解后两种烯烃的质量相等，则裂解后得到的相对分子质量最小的气态烃在混合烃中的体积分数为（　　） A.11％ B.19％ C.40％ D.50％ 11.石油不仅是重要的能源，还是化工产品的重要原料。石油分馏是将石油中几种不同沸点的混合物分离的一种方法，石油分馏塔的示意图如图： 常见馏分的性质及主要用途如表（部分物质未列出）： 名称 碳氢化合物中碳原子的数 沸点/℃ 主要用途 汽油 5～11 20～200 私家车燃料 煤油 11～16 175～275 飞机燃料 柴油 15～18 250～400 中巴、巴士、重型汽车及工厂燃料 润滑油 16～20 300～500 帮助机械零件的活动 重油 ＞20 ＞500 轮船、工厂、发电厂燃料 回答下列问题： （1）石油属于　　　　（填“纯净物”或“混合物”），石油分馏属于　　　　（填“物理”或“化学”）变化。 （2）根据分馏塔的工作原理和各物质的沸点不同，填写馏分a、b最有可能的成分：a　　　　（填序号，下同）；b　　　　。 ①汽油　②煤油　③润滑油 （3）实验室进行石油蒸馏实验的装置如图所示。仪器甲的名称为　　　　，冷凝水的进水口为　　　　（填“X”或“Y”），沸石的作用是　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 12.用石油裂化和裂解过程得到的乙烯、丙烯来合成丙烯酸乙酯的路线如下： 根据以上材料和你所学的化学知识回答下列问题： （1）由CH2CH2制得有机物A的化学反应类型是　　　　　　　　。 （2）丙烯醛（CH2CHCHO）中含有的官能团为　　　　（填名称）。 （3）A与B合成丙烯酸乙酯反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　， 该反应的类型是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）由石油裂解产物乙烯合成聚乙烯塑料的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 13.煤的气化是有效利用化石能源的手段之一，有关反应为①C＋H2O（g）CO＋H2、②CO＋H2O（g）CO2＋H2，获得的气体称为水煤气。某研究性学习小组为探究气体的成分，进行了如下实验。 [实验]　使水蒸气通过灼热的焦炭，收集反应后流出的气体。 [提出假设]　对气体的成分提出了三种假设。 假设1：该气体是CO、H2、H2O。 假设2：该气体是CO2、H2、H2O。 （1）假设3：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 [设计实验方案，验证假设] 拟用图中提供的仪器，选择必要的试剂，设计一个实验，验证上述假设3。（加热装置和导管等在图中略去，实验前装置内部的空气已经排尽） （2）按气流从左至右连接各仪器，用题中小写字母表示接口的连接顺序（仪器可重复使用）：混合气→dc→　　　　→　　　　→　　　　→　　　　→　　　　→ij。 （3）仪器A中需要加入的试剂名称为　　　　，其中的反应的化学方程式可能有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）仪器B中需加入试剂的名称是　　　　　，其作用是　　　　　　　　　 。 （5）本实验的尾气需处理，处理的方法为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2课时　煤、石油和天然气的综合利用 1.D　水煤气的主要成分是一氧化碳和氢气，A错误；裂解气的主要成分是甲烷及碳原子数为2～5的烯烃和烷烃，B错误；焦炉气中含量最高的气体是氢气，C错误；沼气为植物发酵生成的气体，主要成分为甲烷。 2.C　分离互溶的液态有机物可以利用其沸点的差异，通过分馏加以分离，C项正确。 3.D　天然气的主要成分是甲烷，A正确；海底可燃冰是水合甲烷，成分为CH4·nH2O，B正确；天然气属于三大化石能源之一，C正确；任何能源转化不可能为百分之百，天然气燃烧时化学能不能全部转化为热能，还会转化为光能等能量，D错误。 4.D　石油的分馏为物理变化；煤的干馏为化学变化。 5.B　虽然在煤的气化过程中，会有一部分煤的潜在能量受到损失，但由于加工后得到的气态燃料的热利用率高，且较清洁，故从总体来看煤气化后使用是较合理的，B项错误，A、C项正确；因反应C＋O2CO2中的氧气用空气代替，故反应后混合气体成分为N2、CO、CO2和H2等，除去CO、CO2后主要就是合成氨的原料N2、H2，D项正确。 6.B　将重油制成气态不饱和烃，应采取比裂化更高的温度才可以实现，采用裂解的方法。 7.A　石油的分馏产品汽油为C5～C11的烃，仍为混合物，A错误。 8.C　在蒸馏时，石油的温度逐渐升高，沸点较低的先汽化馏出，所以沸点较低的汽油比沸点较高的柴油先馏出，A正确；沸石具有防暴沸作用，所以蒸馏烧瓶中放入沸石可防止蒸馏时发生暴沸，减少安全事故的发生，B正确；冷凝管中水采用逆流方式，所以b为进水口、a为出水口，C错误；温度计测量馏分温度，则温度计水银球和蒸馏烧瓶支管口处相平，D正确。 9.D　原油通过分馏得到烃类混合物，烃类物质通过裂解得到小分子烯烃，烯烃通过加聚反应得到聚烯烃。流程中①表示的加工方法是分馏，A正确；流程中②是由烃类物质得到小分子物质，应该采用裂解和裂化的方法，B正确；丙烯生成聚丙烯的方程式为nCH3CHCH2，C正确；裂解和裂化生成新物质，属于化学变化，D错误。 10.B　设丁烷的物质的量为1 mol，则裂解的物质的量为0.9 mol，设生成物C2H6、C2H4均为x mol，CH4、C3H6均为y mol，由题意可得：28x＝42y，x＋y＝0.9，联立解得x＝0.54，y＝0.36，所以CH4的体积分数应为×100％≈19％。 11.（1）混合物　物理　（2）①　②　（3）直形冷凝管　Y　防暴沸 解析：（1）石油是由多种碳氢化合物组成的混合物，石油分馏是利用石油中各组分的沸点不同，用蒸发和冷凝的方法将它们分开的操作，属于物理变化。（2）根据表格中给出的沸点范围可知，a为汽油，b为煤油。（3）为充分冷凝蒸气，冷凝水应下进上出，所以进水口为Y。在加热液体混合物时，需要加沸石防止暴沸。 12.（1）加成反应　（2）碳碳双键、醛基　（3）CH2CHCOOH＋CH3CH2OHCH2CHCOOCH2CH3＋H2O 取代反应（或酯化反应）　（4）nCH2CH2􀰷CH2—CH2􀰻 解析：（1）CH2CH2与H2O发生加成反应，产物为CH3CH2OH。（2）官能团有两个，分别为碳碳双键和醛基。（3）A与B分别含—OH和—COOH，它们可发生酯化反应生成丙烯酸乙酯。（4）乙烯生成聚乙烯为乙烯的加聚反应。 13.（1）该气体是CO、H2、H2O、CO2 （2）ij　gh　ef　ab　dc （3）氧化铜（或其他合理答案）　CuO＋H2Cu＋H2O、CuO＋COCu＋CO2 （4）无水硫酸铜　检验混合气体中是否有水 （5）可在装置最后的导气管口放一燃着的酒精灯将气体燃烧（或其他合理答案） 解析：（1）根据反应原理，混合气体组成存在三种情况，第三种情况的气体组成为CO、H2、H2O、CO2。 （2）为了验证混合气中含CO、H2、H2O、CO2，实验仪器的先后连接顺序为检验水分→检验二氧化碳→除掉二氧化碳→除掉水分→还原装置→检验水分→检验二氧化碳，仪器连接顺序为混合气体→dc→ij→gh→ef→ab→dc→ij。 （3）仪器A用于检验氢气和一氧化碳，可以选用氧化铜，利用氢气、一氧化碳加热还原氧化铜完成检验，反应的化学方程式为CuO＋H2Cu＋H2O、CuO＋COCu＋CO2。 （4）白色的无水硫酸铜遇水后变为蓝色，所以可在装置B中加入无水硫酸铜（CuSO4），通过观察颜色是否改变来确定混合气体中是否有水蒸气。 （5）一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，可在装置最后的导管口处放一点燃的酒精灯，利用燃烧的方法消除CO的污染等。 学科网（北京）股份有限公司 $