主题四《专题14：能源的合理利用与开发》-【化学一起课件】初中化学中考复习专题

能源的合理利用与开发 中考化学一轮专题复习 专题14 知识导图 01 考点梳理 02 考点练习 03 知识导图 01 中考化学一轮专题复习 知识导图 燃料及其利用 能量变化 放热反应 吸热反应 化石燃料 煤 石油 天然气 能源的开发与利用 氢能 乙醇 新能源 能源的使用 对环境的影响 酸雨 温室效应 燃料燃烧生成其他污染物 考点梳理 02 中考化学一轮专题复习 考点一：化学反应中的能量变化 知识梳理 化学反应不仅有物质的变化，还伴随着能量的变化，通常表现为热量变化。还可以转化为其他形式的能量，如电能。 (1) 化学上把有热量放出的反应称为________________________________________。 CO2 CO2 不燃烧产生热量 MgCl2 Ca(OH)2 1 放热反应与吸热反应 放热反应 如：物质的燃烧，金属与酸的反应等 考点一：化学反应中的能量变化 知识梳理 2 吸、放热反应的应用 (2)化学上把吸收热量的反应称为_________________。 如：高锰酸钾分解，碳和二氧化碳的反应等。 2CO 吸热反应 (1)人利用体内__________放出的热量维持______，提供机体活动所需要的______； (2)利用燃料燃烧放出的热量来______、煮熟食物、发电、冶炼金属等； (3)火力发电厂通过燃料的燃烧产生______，再将热能转化为________，________再进一步转化为电能，从而实现火力发电。 (4)工业中常用水蒸气通过炽热焦炭生产水煤气（主要成分是______和__________），这一反应是______反应。 反应方程式：________________________________。 化学反应 体温 能量 取暖 热能 机械能 机械能 氢气 一氧化碳 吸热 CO 考点一：化学反应中的能量变化 3 其他能量的转化 ①太阳能电池是将太阳能转化为电能； ②火力发电是将化学能转化为电能； ③新能源汽车充电是将电能转化为化学能。 知识梳理 考点一：化学反应中的能量变化 易混易错 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________。 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。 01 02 能量 能量 放出 吸收 热能 化学反应 考点二：能源的开发与利用 知识梳理 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________ (“纯净物”或“混合物”）。 煤 石油 天然气 煤 石油 天然气 不可再生 混合物 考点二：能源的开发与利用 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______，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 、H 混合物 混合物 考点二：能源的开发与利用 3 煤和石油的综合利用 b 石油炼制 (物理变化) 根据各成分沸点不同 分馏 溶剂油 汽油 航空煤油 煤油 柴油 …… 煤综合利用 (化学变化) (主要是H2、CH4、CO和其他气体) 焦炭 煤焦油 煤气 …… 隔绝空气 加强热 干馏 a 考点二：能源的开发与利用 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_____。 甲烷 有机物 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：________________________________________________。 2 无色 无味 小 难 排水法 蓝色 放出 澄清石灰水 考点二：能源的开发与利用 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。 可燃冰的优点：能量高、热值大，是替代化石燃料的新能源。 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。 考点二：能源的开发与利用 知识梳理 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 不随 减少 随 减少 考点二：能源的开发与利用 （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 还原性：__________；可燃性：________ 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 _______________________ 无色、无味的气体 密度比空气小， 难溶于水 热值高 无污染 来源广泛 锌粒和稀硫酸 考点二：能源的开发与利用 （2） 清洁能源 实验室 制取 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) 考点二：能源的开发与利用 （2） 清洁能源 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_____________ 优点 ________________________________________________ 制取 ________________________________________________ 酒精 可再生，可以节省石油资源，减少汽车尾气污染 由高粱、玉米和薯类等经过发酵、蒸馏得到 ②乙醇 考点二：能源的开发与利用 （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。 可燃冰的优点：能量高、热值大，有望成为未来新能源。 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。 太阳能、风能、潮汐能、地热能、生物质能 核能 可燃冰 成本高，贮存困难 考点二：能源的开发与利用 易混易错 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。 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。 01 02 考点三：能源的使用对环境的影响 知识梳理 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_____、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______。 CO 碳氢化合物 浮尘 考点三：能源的使用对环境的影响 2 酸雨 (1)煤燃烧时产生二氧化硫 (或 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___________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 ； 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。 酸雨 考点三：能源的使用对环境的影响 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。 二氧化碳 甲烷 臭氧 氟利昂 全球变暖 土地沙漠化 引起暴雨 影响自然生态系统 (3)防治措施 改善燃料结构，如煤脱硫等 尽量使燃料完全燃烧 植树造林 考点三：能源的使用对环境的影响 易混易错 酸雨的形成与二氧化硫和氮的氧化物有关，与一氧化碳、二氧化碳无关。 二氧化碳不属于空气污染物，但它含量过高会加剧“温室效应”。 01 02 考点练习 03 中考化学一轮专题复习 考点一：化学反应中的能量变 1．（2025·内蒙古·中考真题）实验小组取一定量的稀盐酸于烧杯中，向其中逐滴加入氢氧化钠溶液，通过数字传感器测得烧杯中溶液的pH和温度变化曲线如图所示。 分析图1和图2的曲线，可知该反应属于 （填“吸热”或“放热”）反应，D点对应的时间：第 s。 放热 30 1 3 5 7 9 11 13 0 10 20 30 40 50 60 pH 时间⁄s 图1 A B C 12 10 8 6 4 2 0 20 22 24 26 加入NaOH溶液的体积/mL 图2 温度⁄℃ D 考点一：化学反应中的能量变 2．（2025·吉林长春·中考真题）化学小组以NaOH为例，从能量视角研究物质及其变化。 (1)利用传感器测定NaOH溶液与CO2反应过程中温度的变化，测定结果如图3所示，水为对照组。由图3可知，NaOH与CO2的反应属于 （选填“放热反应”或“吸热反应”）。 放热反应 0 时间/s 图3 温度⁄℃ 100 200 300 400 500 30 28 26 24 水 NaOH溶液 考点二：能源的开发与利用 3．（2025·陕西省）人类社会的发展离不开能源。下列不属于化石能源的是( ) A．石油 B．煤 C．天然气 D．氢能 4．（2025·四川省眉山市）我国是世界上最早利用天然气的国家，明代的《天工开物》记载了我国古代劳动人民利用天然气熬制井盐。其中天然气的主要成分是( ) A．甲烷 B．乙醇 C．氢气 D．一氧化碳 5．（2025·广东广州·中考真题）开发和利用新能源已成为人类的迫切需求。下列属于新能源的是（ ） A．煤 B．石油 C．天然气 D．风能 6．（2025·河北省）2025年《政府工作报告》提出，持续加强生态环境保护。从绿色低碳的角度考虑，下列能源中最理想的是( ) A．氢能 B．煤 C．石油 D．天然气 D A D A 考点二：能源的开发与利用 7．（2025·黑龙江省龙东地区）工业革命以来，能源的广泛使用，大大改善了人类生活。 (1)天然气的主要成分是甲烷，其燃烧的化学方程式为 。某些化石能源燃烧会导致酸雨，导致酸雨的污染物可能是 （写一种即可）。 (2)开发和利用新能源已成为人类迫切需求，如图 为我国研制的氢能源市域列车，使用氢能源的优点是 （写一种即可）。 (3)倡导“低碳生活”是指较低 的排放。 或 二氧化碳/ 燃烧产物是水，对环境无污染（合理即可） 考点二：能源的开发与利用 8．（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 。 都具有可燃性 清除可燃物 薪柴 煤炭 液化 石油气 天然气 考点二：能源的开发与利用 8．（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。 (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）（写一种即可）。 (5)你认为未来家用燃料应具备的特点是 。 燃烧时要有足够的空气（氧气）（或燃 环保清洁（或安全、来源广、可再生、成本低等） 料与空气要有足够大的接触面） 薪柴 煤炭 液化 石油气 天然气 考点三：能源的使用对环境的影响 9．（2025·海南·中考真题）2025年3月，博鳌东屿岛成为我国首个零碳示范区。示范区内禁止的行为是（ ） A．通过骑行给手机充电 B．用新能源车作为交通工具 C．将生活垃圾露天焚烧 D．用可再生纸制作休闲桌椅 10．（2025·四川省宜宾市）利用微型空气质量“检测站”（如图）可以监测空气质量状况。下列有关说法错误的是（ ） A．太阳能板可以将光能转化为电能 B．污染物传感器主要用于测定CO2的含量 C．气象参数传感器能够测定空气的温度、湿度等 D．利用该种设备可实时监测不同地方的空气质量状况 B C 气象参数传感器 污染物传感器 报警器 无线传输模块 太阳能板 电控箱 考点三：能源的使用对环境的影响 11．（2025·海南·中考真题）国家能源局发布，截至今年3月底，我国风电光伏发电装机历史性超过火电（燃烧化石燃料发电）装机。 (1).从保护环境的视角分析风电光伏发电的优势。 (2).目前风电光伏发电不能完全替代火电，除成本因素外的主要原因是什么？ 【答案】 (1)减少化石燃料燃烧，降低污染物和温室气体排放 (2)受天气、昼夜等自然条件影响，供电不稳定 考点三：能源的使用对环境的影响 12．（2025·湖南省）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 。 温度达到可燃物的着火点 c 柴草 煤 液化 石油气 天然气 新能源 考点三：能源的使用对环境的影响 12．（2025·湖南省）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。 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)。 二氧化硫（合理即可） c 柴草 煤 液化 石油气 天然气 新能源 谢谢观看 中考化学一轮专题复习 $ 专题14能源的合理利用与开发 一、考情剖析 考点 课标要求 命题预测 化学反应中的能量变化 · 知道放热反应；了解吸热反应；了解能量的意义。 · 了解煤的成分与煤的干馏；了解石油的成分及石油的分馏原理；熟练掌握甲烷的理化性质。 · 了解使用化石燃料对环境的影响；知道造成温室效应的原因；了解酸雨的成因和危害。 · 了解能源的分类；知道清洁能源和新能源；掌握氢气的优点及制取方法；掌握乙醇的理化性质及制取途径。 本专题的内容也是中考常考的考点，考查内容相对而言占比较少，大部分属于容易题。主要以选择题、填空题、科普阅读题等形式呈现，也常结合新情境和热点问题进行考查。 能源的开发与利用 能源的使用对环境的影响 · 二、思维导图 三、考点梳理 考点一 化学反应中的能量变化 化学反应不仅有物质的变化，还伴随着能量的变化，通常表现为热量变化。还可以转化为其他形式的能量，如电能。 1．放热反应与吸热反应 （1）化学上把有热量放出的反应称为 放热反应。 例如：物质的燃烧，金属与酸的反应等。 不燃烧产生热量 （2）化学上把吸收热量的反应称为 吸热反应。 例如：高锰酸钾分解，碳和二氧化碳的反应等。 C＋CO22CO 2．吸、放热反应的应用 （1）人利用体内 化学反应 放出的热量维持 体温 ，提供机体活动所需要的 能量 ； （2）利用燃料燃烧放出的热量来 取暖 、煮熟食物、发电、冶炼金属等； （3）火力发电厂通过燃料的燃烧产生 热能 ，再将热能转化为 机械能 ， 机械能 再进一步转化为电能，从而实现火力发电。 （4）工业中常用水蒸气通过炽热焦炭生产水煤气（主要成分是 氢气 和 一氧化碳 ），这一反应是 吸热 反应。反应方程式：。 3．其他能量的转化 ①太阳能电池是将太阳能转化为电能； ②火力发电是将化学能转化为电能； ③新能源汽车充电是将电能转化为化学能。 易混易错 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。 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。 易混易错 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。 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 易混易错 1.酸雨的形成与二氧化硫和氮的氧化物有关，与一氧化碳、二氧化碳无关。 2.二氧化碳不属于空气污染物，但它含量过高会加剧“温室效应”。 四、考点练习 考点一 化学反应中的能量变化 1．（2025·内蒙古·中考真题）实验小组取一定量的稀盐酸于烧杯中，向其中逐滴加入氢氧化钠溶液，通过数字传感器测得烧杯中溶液的pH和温度变化曲线如图所示。 (2)分析图1和图2的曲线，可知该反应属于 （填“吸热”或“放热”）反应，点对应的时间：第 s。 【答案】(2) 放热 30 【详解】（2）由图 2 可知，开始加入NaOH溶液后，溶液温度升高，D 点之后，继续加入NaOH溶液，但温度降低，说明该反应属于放热反应； 图 1 中30s时pH=7，说明此时酸碱恰好完全反应，而酸碱中和反应放热，温度最高时也是恰好完全反应，所以D点对应的时间是第30s。 2.（2025·吉林长春·中考真题）化学小组以NaOH为例，从能量视角研究物质及其变化。 (6)利用传感器测定NaOH溶液与反应过程中温度的变化，测定结果如图3所示，水为对照组。由图3可知，NaOH与的反应属于 （选填“放热反应”或“吸热反应”）。 【答案】(6)放热反应 【详解】（6）由图 3 可知，NaOH溶液与CO2反应过程中温度升高，说明该反应属于放热反应。 考点二 能源的开发与利用 3．（2025·陕西省）人类社会的发展离不开能源。下列不属于化石能源的是 A．石油 B．煤 C．天然气 D．氢能 【答案】D 【详解】化石能源是由古代生物遗骸经长期地质作用形成的不可再生能源，主要包括煤、石油、天然气。 A、石油是由古代海洋生物分解形成，属于化石能源，不符合题意； B、煤是由古代植物埋藏后经复杂变化形成，属于化石能源，不符合题意； C、天然气是与石油伴生，由古代生物遗骸形成，属于化石能源，不符合题意； D、氢能是需通过电解水或化学反应（如天然气重整）制取，属于二次能源，并非直接开采的化石能源，符合题意。 故选D。 4．（2025·四川省眉山市）我国是世界上最早利用天然气的国家，明代的《天工开物》记载了我国古代劳动人民利用天然气熬制井盐。其中天然气的主要成分是 A．甲烷 B．乙醇 C．氢气 D．一氧化碳 【答案】A 【详解】天然气的主要成分是甲烷，故选：A。 5．（2025·广东广州·中考真题）开发和利用新能源已成为人类的迫切需求。下列属于新能源的是（ ） A．煤 B．石油 C．天然气 D．风能 【答案】D 【详解】A、煤是传统化石燃料，形成于古代植物遗骸，不可再生，煤不属于新能源，选项错误； B、石油是传统化石燃料，由古代生物遗骸形成，不可再生，石油提炼和使用时会释放有害气体和颗粒物，加剧环境污染，因此，石油不属于新能源，选项错误； C、天然气是传统化石燃料，主要成分为甲烷，不可再生，虽然燃烧时比煤和石油清洁一些，但仍会产生二氧化碳等温室气体，且资源有限，因此，天然气不属于新能源，选项错误； D、风能是利用风力发电的可再生能源，无污染、可持续，且资源丰富，风能是新能源的代表之一，符合当前开发需求，风能属于新能源，选项正确，故选D。 6．（2025·河北省）2025年《政府工作报告》提出，持续加强生态环境保护。从绿色低碳的角度考虑，下列能源中最理想的是 A．氢能 B．煤 C．石油 D．天然气 【答案】A 【详解】 煤、石油、天然气属于化石燃料，燃烧时会产生大量的二氧化碳气体，以及二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物等污染物， 不符合绿色低碳要求； 氢气燃烧只产生水，无二氧化碳和其他污染物产生，符合绿色低碳要求。 故选A。 7．（2025·黑龙江省龙东地区）工业革命以来，能源的广泛使用，大大改善了人类生活。 (1)天然气的主要成分是甲烷，其燃烧的化学方程式为 。某些化石能源燃烧会导致酸雨，导致酸雨的污染物可能是 （写一种即可）。 (2)开发和利用新能源已成为人类迫切需求，如图为我国研制的氢能源市域列车，使用氢能源的优点是 （写一种即可）。 (3)倡导“低碳生活”是指较低 的排放。 【答案】(1) 或（化学式或名称都可以） (2)燃烧产物是水，对环境无污染（合理即可） (3)二氧化碳/ 【详解】（1）甲烷在点燃条件下与氧气反应生成二氧化碳和水，化学方程式为； 化石能源燃烧产生的二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）等污染物，会与水反应生成酸，导致酸雨。 （2）氢气燃烧的产物是水，对环境无污染；氢气热值高，相同质量下燃烧放出热量多。 （3）“低碳生活” 倡导人们在生活中尽量减少二氧化碳（CO2）的排放，以减缓温室效应等环境问题。 8．（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。 考点三 能源的使用对环境的影响 9．（2025·海南·中考真题）2025年3月，博鳌东屿岛成为我国首个零碳示范区。示范区内禁止的行为是（ ） A．通过骑行给手机充电 B．用新能源车作为交通工具 C．将生活垃圾露天焚烧 D．用可再生纸制作休闲桌椅 【答案】C 【详解】A、通过骑行给手机充电，属于低碳环保行为，符合零碳理念，A选项不符合题意； B、用新能源车作为交通工具，减少碳排放，属于低碳环保行为，符合零碳理念，B选项不符合题意； C、露天焚烧生活垃圾会释放二氧化碳、有毒气体和颗粒物，增加碳排放，造成环境污染，不符合零碳理念，C选项符合题意； D、用可再生纸制作休闲桌椅，其制作和使用过程碳排放较低，且能减少资源消耗，属于低碳环保行为，符合零碳理念，D选项不符合题意； 故选：C。 10．（2025·四川省宜宾市）利用微型空气质量“检测站”(如图)可以监测空气质量状况。下列有关说法错误的是 A．太阳能板可以将光能转化为电能 B．污染物传感器主要用于测定CO2的含量 C．气象参数传感器能够测定空气的温度、湿度等 D．利用该种设备可实时监测不同地方的空气质量状况 【答案】B 【详解】A、太阳能板工作时可将光能转化为电能，说法正确； B、污染物传感器主要监测空气污染物，空气污染物包括一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、可吸入颗粒物、细颗粒物，CO2不是空气污染物（虽会导致温室效应，但通常不列入空气质量污染物监测范畴），该传感器不是用于测定CO2含量，说法错误； C、气象参数传感器可测定空气温度、湿度等气象参数，说法正确； D、微型空气质量 “检测站” 可在不同地方布置，实时监测空气质量，说法正确。 故选B。 11．（2025·海南·中考真题）国家能源局发布，截至今年3月底，我国风电光伏发电装机历史性超过火电(燃烧化石燃料发电)装机。 (1)从保护环境的视角分析风电光伏发电的优势。 (2)目前风电光伏发电不能完全替代火电，除成本因素外的主要原因是什么？ 【答案】(1)减少化石燃料燃烧，降低污染物和温室气体排放 (2)受天气、昼夜等自然条件影响，供电不稳定 【详解】（1）风电光伏发电不燃烧化石燃料，不排放二氧化硫、二氧化碳（温室气体）、氮氧化物、粉尘等污染物，故填：减少化石燃料燃烧，降低污染物和温室气体排放； （2）火电可持续稳定供电，不受天气影响，而风电光伏发电受天气、昼夜等自然条件影响，供电不稳定，故填：受天气、昼夜等自然条件影响，供电不稳定。 12．（2025·湖南省）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； 五、课后练习 1．（2025·四川省眉山市）我国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。为实现该目标，下列措施可行的是 A．禁止使用化石能源 B．植树造林 C．高空喷洒氢氧化钙溶液 D．大力发展火力发电 【答案】B 【详解】A、化石能源（如煤、石油）仍是当前主要能源，完全禁止会导致能源短缺，影响社会运转。应逐步减少而非禁止，故选项错误； B、植物通过光合作用吸收CO₂，增加碳汇，是直接有效的固碳方式，符合碳中和目标，故选项正确； C、氢氧化钙虽能与CO2反应，但溶解度低、效率差，且大规模喷洒可能破坏生态，技术不可行，故选项错误； D、火力发电依赖燃煤，会大幅增加CO2排放，与减排目标矛盾，故选项错误； 故选：B。 2．（2025·四川·中考真题）下列有关化石能源的说法中，错误的是（ ） A．煤是可再生能源 B．煤可作燃料 C．石油炼制可得多种产品 D．天然气的主要成分是 【答案】A 【详解】A、煤属于化石燃料，短期内不能再生，属于不可再生能源，符合题意； B、煤的主要成分是碳，碳具有可燃性，可用作燃料，不符合题意； C、石油通过分馏可分离出汽油、柴油等不同沸点的产品，不符合题意； D、天然气的主要成分是CH4，是一种常见的燃料，不符合题意。 故选A。 3．（2025·四川绵阳·中考真题）人类对能源的利用经历了柴草、煤炭和石油时期，现正向新能源方向高质量发展，下列有关能源的叙述错误的是（ ） A．木材与煤均含有碳元素 B．液化石油气属于纯净物 C．光解水制氢是化学变化 D．风能、太阳能属于新能源 【答案】B 【详解】A、木材主要由纤维素等构成，而煤则是古代动植物经过复杂变化形成的固体，主要成分是碳，则木材与煤均含有碳元素，不符合题意； B、液化石油气是由多种物质混合而成，属于混合物，符合题意； C、光解水制氢，有氢气等新物质生成，属于化学变化，不符合题意； D、风能、太阳能均是正在开发和利用的新能源，不符合题意。 故选B。 4．（2025·广西）下列能源中，不属于新能源的是 A．煤 B．风能 C．氢能 D．太阳能 【答案】A 【详解】A、煤属于传统化石能源，不属于新能源，符合题意； B、风能属于新能源，不符合题意； C、氢能属于新能源，不符合题意； D、太阳能属于新能源，不符合题意。 故选：A。 5．（2025·湖南省长沙市）湖南已建成自然资源全要素市场平台，通过AI智能分析有效破解了供需信息壁垒。下列有关自然资源的说法正确的是 A．空气有自净能力，无需监测 B．大量使用化石燃料对环境没有污染 C．有计划、合理地开采矿产资源 D．回收废旧金属不能节约金属资源 【答案】C 【详解】A、空气虽然有自净能力（如污染物扩散、雨水冲刷等），但若污染物排放超过其自净能力，会导致空气污染（如雾霾），因此仍需监测空气质量，该选项说法不正确； B、化石燃料（煤、石油等）燃烧会释放二氧化硫、氮氧化物等污染物，导致酸雨、温室效应等环境问题，大量使用必然污染环境，该选项说法不正确； C、矿产资源不可再生，有计划、合理开采能避免资源枯竭，符合可持续发展原则，该选项说法正确； D、回收废旧金属可减少矿石开采量，降低能源消耗和污染，是节约金属资源的重要途径，该选项说法不正确。 故选C。 6．（2025·黑龙江省齐齐哈尔市）化石能源的广泛使用大大改善了人类的生活，但也带来一些环境问题。 (1)近几十年来，人类正面临着温室效应不断增强的严峻挑战，温室效应增强带来的危害有哪些？(答一点即可) (2)燃油汽车行驶时，会产生污染空气的尾气，请写出汽车尾气中的一种有害物质。 (3)可燃冰的主要成分是甲烷水合物，有望成为未来的新能源，请写出其一条优点。 【答案】(1)土地沙漠化，农业减产；导致两极冰川融化，使海平面升高，可能淹没部分沿海城市；影响自然生态系统，改变生物多样性等(合理即可) (2)CO、氮氧化物（合理即可） (3)比较环保；储量巨大(答一点即可，合理即可) 【详解】（1）温室效应增强会导致地球平均气温升高，破坏生态平衡，土地沙漠化，农业减产；导致两极冰川融化，使海平面升高，可能淹没部分沿海城市；影响自然生态系统，改变生物多样性等; （2）燃油不完全燃烧会产生一氧化碳（CO），它与血红蛋白结合能力极强，导致人体缺氧；氮氧化物会形成酸雨，破坏环境。这些物质均属于汽车尾气中的典型污染物。 （3）可燃冰的主要成分是甲烷水合物，甲烷燃烧生成二氧化碳和水，相比煤炭、石油等燃料，产生的有害物质更少，比较环保，此外，可燃冰储量巨大，可缓解传统化石能源短缺问题。 7．（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。 8．（2025·四川资阳·中考真题）中国传统文化对人类文明贡献巨大，许多诗句和典籍中都蕴含化学知识。 (1)西晋《蜀都赋》中有“火井沈荧于幽谷，高焰飞煽于天倪。”该句描写了天然气的燃烧，天然气的主要成分完全燃烧的化学方程式为 。 (2)《三国志·关羽传》中记载，赤壁之战中，黄盖以“蒙冲斗舰数十艘，实以薪草，……时风盛猛，悉延烧岸上营落”。从燃烧条件分析，“时风盛猛”使火势更旺的原因是 。 (3)《梦溪笔谈》中描述了一种液体化石燃料：“颇似淳漆，燃之如麻，但烟甚浓，所沾幄幕皆黑”。该化石燃料是石油，下列说法错误的是_______。 A．石油是不可再生能源 B．石油炼制可得到汽油、煤油和柴油 C．化石燃料包括煤、石油、天然气、氢气等 D．化石燃料只能通过燃烧加以利用 【答案】(1) (2)提供了充足的氧气 (3)CD 【详解】（1）天然气主要成分是甲烷，燃烧化学方程式为：； （2）“时风盛猛”使火势更旺的原因是：提供了充足的氧气； （3）A、石油是化石能源，是不可再生能源，故正确； B、利用石油中各成分的沸点不同，可通过分馏得到汽油、柴油、煤油等产品，故正确； C、化石燃料包括煤、石油、天然气，不包括氢气，故错误； D、化石燃料除了用来燃烧，还是重要的化工原料，故错误。 故选CD。 9．（2025·江苏无锡·中考真题）阅读下列短文，回答相关问题。 船舶燃料的变迁 船舶动力的发展经历了人力、风力、蒸汽机动力和内燃机动力阶段，内燃机动力来源于船舶燃料的燃烧。目前，船舶使用的燃料主要有石油(如柴油)、天然气和甲醇等，燃料燃烧在释放能量的同时产生二氧化碳。 煤(高碳)、石油(中碳)、天然气(低碳)等化石燃料中含有丰富的氢，氢含量越高，燃烧释放的能量越多，排放的二氧化碳越少。 氢能是一种清洁零碳、灵活高效、来源丰富的可再生能源。氢能产业链包括制氢、储氢和用氢三个主要环节。氢气是合成氨、合成甲醇等物质的原料。 氨作为氢的载体，能源化应用(从肥料到燃料)正成为研究热点。图是氨气“制—储—用”一体化的一种过程示意图；部分未来船舶燃料的预期使用情况如图所示，曲线a表示二氧化碳排放量的预期变化趋势。 开发使用低碳、零碳燃料是未来实现“零碳航运”的必由之路，如何合理利用化石燃料，积极开发新能源，实现船舶燃料多样化，期待同学们开创未来！ (1)内燃机推动船舶过程中能量转化的形式是：化学能→ →机械能。 (2)与天然气相比，氢气作为燃料的优点是 (任写一点)。 (3)写出NH3在O2中燃烧生成N2和H2O的化学方程式： 。 (4)在空气中，NH3不能连续燃烧；H2剧烈燃烧(见图)。在NH3中掺入H2混合燃烧的目的是 。 (5)下列叙述正确的是 (填序号)。 a.未来船舶不再使用化石燃料 b.氨气是一种可再生、可循环利用的储氢燃料 c.选择燃料应综合考虑资源、环境和技术等多方面因素 【答案】(1)内能 (2)燃烧产物是水，无污染 (3) (4)利用氢气的易燃性和高燃烧温度，辅助氨气燃烧或维持燃烧反应 (5)bc 【详解】（1）内燃机燃料燃烧的过程中，化学能转化为内能，推动船舶的过程中，内能转化为机械能。 （2）天然气的主要成分是甲烷，甲烷燃烧生成水和二氧化碳，而氢气燃烧只生成水对环境没有污染。 （3）在中燃烧生成和，反应的化学方程式为。 （4）在氨气中加入氢气，主要目的是利用氢气的易燃性和高燃烧温度，辅助氨气燃烧或维持燃烧反应。 （5）a、根据题中信息：开发使用低碳、零碳燃料是未来实现“零碳航运”的必由之路，如何合理利用化石燃料，积极开发新能源，实现船舶燃料多样化，因此未来船舶不再使用化石燃料的说法错误，不符合题意； b、根据氨气“制—储—用”一体化的一种过程示意图可知，氨气是一种可再生、可循环利用的储氢燃料，说法正确，符合题意； c、选择燃料时应该考虑资源，对环境有无影响以及开采、制取、储存技术等是否成熟，说法正确，符合题意。 故选bc。 10．（2025·江苏省扬州市）氢气是一种清洁能源，氢能产业技术主要包括氢气的制取、储运及应用。 (1)分析H2的性质。查阅资料，汽油与氢气的部分性质如题表所示。 题表 编号 性质 数据 汽油 氢气 A 最小点火能（在空气中能引发燃烧或爆炸所需的最小火花能量×10-3J） 0.24 0.019 B 爆炸极限（在空气中能发生燃烧或爆炸的体积分数范围/%） 1~7.6 4~75 C 单位质量发热量（单位质量燃料燃烧产生的热量×103/kJ·kg-1） 43 120 D 单位体积发热量（单位体积燃料燃烧产生的热量×10³/kJ·m-3） 33000 10.8 ①与汽油相比，除爆炸极限范围更宽外，表中支持“H2在使用时更需注意安全性”观点的数据还有 （填编号）。 ②对比表中单位质量发热量与单位体积发热量的数据进行分析，除安全性外，氢气不宜直接运输的原因还有 。 (2)电解水制氢。有研究认为，一定条件下电解水的过程中，某电极上发生的变化如题图-1所示。 ①“阶段一”中，生成的“”是一种阴离子，其离子符号为 。 ②“阶段三”中，气泡从电极表面脱离后，在溶液中向上运动时，所受压强逐渐减小，体积逐渐增大。从微观粒子的视角，对气泡体积增大进行解释： 。 ③相同条件下，若电极表面的气泡难以脱离，则不利于氢气的产生。原因是 。 (3)甲酸（HCOOH）分解制氢。常温下，甲酸是一种液态物质，可通过反应Ⅰ制备H2，化学方程式为HCOOHCO2↑+H2↑。 ①制备H2时，部分甲酸会发生反应Ⅱ：HCOOH分解为H2O和另一种有毒气体。该气体的化学式为 。 ②仅考虑以上两个反应，若有92％的甲酸发生反应Ⅰ，计算500吨（t）甲酸可制得H₂的质量 （写出计算过程）。 (4)高效利用能源。为实现可持续发展，用可再生能源如太阳能、风能等发电引起人们的关注。但太阳能、风能等无法实现及时或稳定的能源供应，通过它们产生的过剩电能制氢，再供给有能源需求的地区使用，如题图-2所示，可实现能源的高效利用。 该过程中HCOOH的作用是 。 【答案】(1) A 单位体积发热量远低于汽油，运输效率低 (2) OH- 气泡内分子间的间隔随压强的减小而增大 气泡附着在电极表面，阻碍反应物与电极接触 (3) CO 解：设反应生成氢气的质量为x。 解得： 答：反应生成氢气的质量为20t。 (4)作为能量载体，实现氢能的存储与运输，降低运输损耗，减少运输成本 【详解】（1）①根据表中数据，与汽油相比，除爆炸极限范围更宽外，表中支持“H2在使用时更需注意安全性”观点的数据还有A（最小点火能），故填：A； ②对比表中单位质量发热量与单位体积发热量的数据进行分析，氢气单位体积发热量远低于汽油，运输效率低，因此氢气不易直接运输，故填：氢气单位体积发热量远低于汽油，运输效率低； （2） ①“阶段一”中，生成的“”是一种阴离子，离子符号为OH-，故填：OH-； ②气泡内分子间的间隔随压强的减小而增大，则可观察到气泡的体积逐渐增大，故填：气泡内分子间的间隔随压强的减小而增大； ③相同条件下，若电极表面的气泡难以脱离，气泡附着在电极表面，阻碍反应物与电极接触，从而不利于氢气的产生，故填：气泡附着在电极表面，阻碍反应物与电极接触； （3）①HCOOH分解为H2O和另一种有毒气体，根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，则另一种气体中一定含有碳元素，则该气体为一氧化碳，化学式为CO，故填：CO； ②详见答案； （4）由图可知，该过程中HCOOH的作用是作为能量载体，实现氢能的存储与运输，降低运输损耗，减少运输成本，故填：作为能量载体，实现氢能的存储与运输，降低运输损耗，减少运输成本。 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题14能源的合理利用与开发 一、考情剖析 考点 课标要求 命题预测 化学反应中的能量变化 · 知道放热反应；了解吸热反应；了解能量的意义。 · 了解煤的成分与煤的干馏；了解石油的成分及石油的分馏原理；熟练掌握甲烷的理化性质。 · 了解使用化石燃料对环境的影响；知道造成温室效应的原因；了解酸雨的成因和危害。 · 了解能源的分类；知道清洁能源和新能源；掌握氢气的优点及制取方法；掌握乙醇的理化性质及制取途径。 本专题的内容也是中考常考的考点，考查内容相对而言占比较少，大部分属于容易题。主要以选择题、填空题、科普阅读题等形式呈现，也常结合新情境和热点问题进行考查。 能源的开发与利用 能源的使用对环境的影响 · 二、思维导图 三、考点梳理 考点一 化学反应中的能量变化 化学反应不仅有物质的变化，还伴随着能量的变化，通常表现为 变化。还可以转化为其他形式的能量，如电能。 1．放热反应与吸热反应 （1）化学上把有热量放出的反应称为 。 例如：物质的燃烧，金属与酸的反应等。 不燃烧产生热量 （2）化学上把吸收热量的反应称为 。 例如：高锰酸钾分解，碳和二氧化碳的反应等。 C＋CO22CO 2．吸、放热反应的应用 （1）人利用体内 放出的热量维持 ，提供机体活动所需要的 ； （2）利用燃料燃烧放出的热量来 、煮熟食物、发电、冶炼金属等； （3）火力发电厂通过燃料的燃烧产生 ，再将热能转化为 ， 再进一步转化为电能，从而实现火力发电。 （4）工业中常用水蒸气通过炽热焦炭生产水煤气（主要成分是 和 ），这一反应是 反应。反应方程式： 。 3．其他能量的转化 ①太阳能电池是将太阳能转化为电能； ②火力发电是将化学能转化为电能； ③新能源汽车充电是将电能转化为化学能。 易混易错 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。 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 ，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。 易混易错 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。 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 易混易错 1.酸雨的形成与二氧化硫和氮的氧化物有关，与一氧化碳、二氧化碳无关。 2.二氧化碳不属于空气污染物，但它含量过高会加剧“温室效应”。 四、考点练习 考点一 化学反应中的能量变化 1．（2025·内蒙古·中考真题）实验小组取一定量的稀盐酸于烧杯中，向其中逐滴加入氢氧化钠溶液，通过数字传感器测得烧杯中溶液的pH和温度变化曲线如图所示。 (2)分析图1和图2的曲线，可知该反应属于 （填“吸热”或“放热”）反应，D点对应的时间：第 s。 2.（2025·吉林长春·中考真题）化学小组以NaOH为例，从能量视角研究物质及其变化。 (6)利用传感器测定NaOH溶液与CO2反应过程中温度的变化，测定结果如图3所示，水为对照组。由图3可知，NaOH与CO2的反应属于 （选填“放热反应”或“吸热反应”）。 考点二 能源的开发与利用 3．（2025·陕西省）人类社会的发展离不开能源。下列不属于化石能源的是 A．石油 B．煤 C．天然气 D．氢能 4．（2025·四川省眉山市）我国是世界上最早利用天然气的国家，明代的《天工开物》记载了我国古代劳动人民利用天然气熬制井盐。其中天然气的主要成分是 A．甲烷 B．乙醇 C．氢气 D．一氧化碳 5．（2025·广东广州·中考真题）开发和利用新能源已成为人类的迫切需求。下列属于新能源的是（ ） A．煤 B．石油 C．天然气 D．风能 6．（2025·河北省）2025年《政府工作报告》提出，持续加强生态环境保护。从绿色低碳的角度考虑，下列能源中最理想的是 A．氢能 B．煤 C．石油 D．天然气 7．（2025·黑龙江省龙东地区）工业革命以来，能源的广泛使用，大大改善了人类生活。 (1)天然气的主要成分是甲烷，其燃烧的化学方程式为 。某些化石能源燃烧会导致酸雨，导致酸雨的污染物可能是 （写一种即可）。 (2)开发和利用新能源已成为人类迫切需求，如图为我国研制的氢能源市域列车，使用氢能源的优点是 （写一种即可）。 (3)倡导“低碳生活”是指较低 的排放。 8．（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 。 考点三 能源的使用对环境的影响 9．（2025·海南·中考真题）2025年3月，博鳌东屿岛成为我国首个零碳示范区。示范区内禁止的行为是（ ） A．通过骑行给手机充电 B．用新能源车作为交通工具 C．将生活垃圾露天焚烧 D．用可再生纸制作休闲桌椅 10．（2025·四川省宜宾市）利用微型空气质量“检测站”(如图)可以监测空气质量状况。下列有关说法错误的是 A．太阳能板可以将光能转化为电能 B．污染物传感器主要用于测定CO2的含量 C．气象参数传感器能够测定空气的温度、湿度等 D．利用该种设备可实时监测不同地方的空气质量状况 11．（2025·海南·中考真题）国家能源局发布，截至今年3月底，我国风电光伏发电装机历史性超过火电(燃烧化石燃料发电)装机。 (1)从保护环境的视角分析风电光伏发电的优势。 (2)目前风电光伏发电不能完全替代火电，除成本因素外的主要原因是什么？ 12．（2025·湖南省）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)。 五、课后练习 1．（2025·四川省眉山市）我国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。为实现该目标，下列措施可行的是 A．禁止使用化石能源 B．植树造林 C．高空喷洒氢氧化钙溶液 D．大力发展火力发电 2．（2025·四川·中考真题）下列有关化石能源的说法中，错误的是（ ） A．煤是可再生能源 B．煤可作燃料 C．石油炼制可得多种产品 D．天然气的主要成分是 3．（2025·四川绵阳·中考真题）人类对能源的利用经历了柴草、煤炭和石油时期，现正向新能源方向高质量发展，下列有关能源的叙述错误的是（ ） A．木材与煤均含有碳元素 B．液化石油气属于纯净物 C．光解水制氢是化学变化 D．风能、太阳能属于新能源 4．（2025·广西）下列能源中，不属于新能源的是 A．煤 B．风能 C．氢能 D．太阳能 5．（2025·湖南省长沙市）湖南已建成自然资源全要素市场平台，通过AI智能分析有效破解了供需信息壁垒。下列有关自然资源的说法正确的是 A．空气有自净能力，无需监测 B．大量使用化石燃料对环境没有污染 C．有计划、合理地开采矿产资源 D．回收废旧金属不能节约金属资源 6．（2025·黑龙江省齐齐哈尔市）化石能源的广泛使用大大改善了人类的生活，但也带来一些环境问题。 (1)近几十年来，人类正面临着温室效应不断增强的严峻挑战，温室效应增强带来的危害有哪些？(答一点即可) (2)燃油汽车行驶时，会产生污染空气的尾气，请写出汽车尾气中的一种有害物质。 (3)可燃冰的主要成分是甲烷水合物，有望成为未来的新能源，请写出其一条优点。 7．（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） 8．（2025·四川资阳·中考真题）中国传统文化对人类文明贡献巨大，许多诗句和典籍中都蕴含化学知识。 (1)西晋《蜀都赋》中有“火井沈荧于幽谷，高焰飞煽于天倪。”该句描写了天然气的燃烧，天然气的主要成分完全燃烧的化学方程式为 。 (2)《三国志·关羽传》中记载，赤壁之战中，黄盖以“蒙冲斗舰数十艘，实以薪草，……时风盛猛，悉延烧岸上营落”。从燃烧条件分析，“时风盛猛”使火势更旺的原因是 。 (3)《梦溪笔谈》中描述了一种液体化石燃料：“颇似淳漆，燃之如麻，但烟甚浓，所沾幄幕皆黑”。该化石燃料是石油，下列说法错误的是_______。 A．石油是不可再生能源 B．石油炼制可得到汽油、煤油和柴油 C．化石燃料包括煤、石油、天然气、氢气等 D．化石燃料只能通过燃烧加以利用 9．（2025·江苏无锡·中考真题）阅读下列短文，回答相关问题。 船舶燃料的变迁 船舶动力的发展经历了人力、风力、蒸汽机动力和内燃机动力阶段，内燃机动力来源于船舶燃料的燃烧。目前，船舶使用的燃料主要有石油(如柴油)、天然气和甲醇等，燃料燃烧在释放能量的同时产生二氧化碳。 煤(高碳)、石油(中碳)、天然气(低碳)等化石燃料中含有丰富的氢，氢含量越高，燃烧释放的能量越多，排放的二氧化碳越少。 氢能是一种清洁零碳、灵活高效、来源丰富的可再生能源。氢能产业链包括制氢、储氢和用氢三个主要环节。氢气是合成氨、合成甲醇等物质的原料。 氨作为氢的载体，能源化应用(从肥料到燃料)正成为研究热点。图是氨气“制—储—用”一体化的一种过程示意图；部分未来船舶燃料的预期使用情况如图所示，曲线a表示二氧化碳排放量的预期变化趋势。 开发使用低碳、零碳燃料是未来实现“零碳航运”的必由之路，如何合理利用化石燃料，积极开发新能源，实现船舶燃料多样化，期待同学们开创未来！ (1)内燃机推动船舶过程中能量转化的形式是：化学能→ →机械能。 (2)与天然气相比，氢气作为燃料的优点是 (任写一点)。 (3)写出NH3在O2中燃烧生成N2和H2O的化学方程式： 。 (4)在空气中，NH3不能连续燃烧；H2剧烈燃烧(见图)。在NH3中掺入H2混合燃烧的目的是 。 (5)下列叙述正确的是 (填序号)。 a.未来船舶不再使用化石燃料 b.氨气是一种可再生、可循环利用的储氢燃料 c.选择燃料应综合考虑资源、环境和技术等多方面因素 10．（2025·江苏省扬州市）氢气是一种清洁能源，氢能产业技术主要包括氢气的制取、储运及应用。 (1)分析H2的性质。查阅资料，汽油与氢气的部分性质如题表所示。 题表 编号 性质 数据 汽油 氢气 A 最小点火能（在空气中能引发燃烧或爆炸所需的最小火花能量×10-3J） 0.24 0.019 B 爆炸极限（在空气中能发生燃烧或爆炸的体积分数范围/%） 1~7.6 4~75 C 单位质量发热量（单位质量燃料燃烧产生的热量×103/kJ·kg-1） 43 120 D 单位体积发热量（单位体积燃料燃烧产生的热量×10³/kJ·m-3） 33000 10.8 ①与汽油相比，除爆炸极限范围更宽外，表中支持“H2在使用时更需注意安全性”观点的数据还有 （填编号）。 ②对比表中单位质量发热量与单位体积发热量的数据进行分析，除安全性外，氢气不宜直接运输的原因还有 。 (2)电解水制氢。有研究认为，一定条件下电解水的过程中，某电极上发生的变化如题图-1所示。 ①“阶段一”中，生成的“”是一种阴离子，其离子符号为 。 ②“阶段三”中，气泡从电极表面脱离后，在溶液中向上运动时，所受压强逐渐减小，体积逐渐增大。从微观粒子的视角，对气泡体积增大进行解释： 。 ③相同条件下，若电极表面的气泡难以脱离，则不利于氢气的产生。原因是 。 (3)甲酸（HCOOH）分解制氢。常温下，甲酸是一种液态物质，可通过反应Ⅰ制备H2，化学方程式为HCOOHCO2↑+H2↑。 ①制备H2时，部分甲酸会发生反应Ⅱ：HCOOH分解为H2O和另一种有毒气体。该气体的化学式为 。 ②仅考虑以上两个反应，若有92％的甲酸发生反应Ⅰ，计算500吨（t）甲酸可制得H₂的质量 （写出计算过程）。 (4)高效利用能源。为实现可持续发展，用可再生能源如太阳能、风能等发电引起人们的关注。但太阳能、风能等无法实现及时或稳定的能源供应，通过它们产生的过剩电能制氢，再供给有能源需求的地区使用，如题图-2所示，可实现能源的高效利用。 该过程中HCOOH的作用是 。 学科网（北京）股份有限公司 $