2026年中考化学复习教学素材：零碳燃料内燃机

【教学素材】 零碳燃料内燃机 湖北省石首市文峰初级中学 刘涛（正高级教师） 【背景资料】2026年4月26日，由玉柴股份牵头的国家重点研发计划“重型商用车混合动力专用氨内燃机关键技术开发及应用”项目取得里程碑突破，全球首台重型商用车大排量混动专用、高压直喷纯氨内燃机在江苏常熟成功点火，并稳定运行，标志着该项目取得里程碑式进展。 一、核心突破与技术亮点 （1）首创地位：这是全球首台实现单一氨燃料（纯氨）燃烧的重型商用车内燃机，实现了与高压氨制氢系统协同运行以及预燃室射流点火引燃高压直喷液氨技术的落地与验证。 （2）关键技术：该内燃机集成了篷顶燃烧室、主动预燃室、液氨缸内高压直喷、低温高效多氮基产物转化的后处理耦合及多氢基燃料协同喷射智能控制等多项关键先进核心技术。 （3）点火机制：通过高压氨制氢系统（催化裂解制氢）产生氢气，利用预燃室射流点火引燃高压直喷液氨，打破低温与高压条件下氨制氢的高效催化转化技术壁垒，解决了氨极难点燃的难题。该系统搭载新型低温钌基催化剂，在400℃～450℃低温范围内即可实现氨气高效制氢，显著降低设备制氢能耗与高温损耗。 （4）性能指标：该样机热效率与现有重型柴油机最高水平持平，打造出兼顾全生命周期成本优势与低碳减排需求的全新重型长途商用车零碳动力解决方案，助力传统内燃机向绿色零碳化转型。 二、战略意义 此次成功标志着我国在零碳燃料内燃机领域占据先机，为重型长途商用车提供了不依赖电池大容量的绿色动力解决方案，助力传统内燃机向绿色零碳化转型。目前该技术仍处于样机验证阶段，后续需攻克工程化量产、加注标准及后处理经济性等关卡。 【情景创设】阅读下列科普短文，回答问题。 零碳燃料内燃机 “零碳燃料”是指在使用过程中几乎不产生二氧化碳的燃料，其中氢气和氨气是最具有前景的零碳燃料。氨内燃机是一种以氨为主要燃料的内燃机。被视为实现交通领域碳中和的零碳燃料路径之一。 2026年4月，全球首台大排量混动专用、高压直喷纯氨内燃机成功点火并稳定运行，标志着我国在零碳燃料内燃机领域迈出了重要一步。 （1）“零碳燃料”是指在燃烧过程中不产生任何二氧化碳或其他温室气体的燃料。下列有关认识正确的是 （填序号） A．“零碳燃料”是碳排放量极低的燃料 B．“零碳燃料”是燃烧后只产生水蒸气的燃料 C．“零碳燃料”是化石能源的可再生替代资源，燃烧产物无碳排放 D．“零碳燃料”是只能通过可再生能源生产的燃料 （2）纯氨内燃机工作时，液氨转化为氨气，氨气进一步分解成氮气和氢气，氢气燃烧对外做功。 ①一定条件下，氨气（NH3）分解的化学方程式为 。 ②氢气燃烧对外做功时，氢气的 能最终转化为机械能。 （3）纯氨内燃机工作时，产生的氮氧化物（如NO）和未燃烧的NH3通过催化技术转化为H2O和一种单质M。转化过程的微观示意图如下。 ①催化剂制成蜂窝状的主要目的是 。 ②图中虚线方框内应填入M粒子，M粒子的示意图是 。 （4）纯氨作为内燃机燃料，具有的优点是是 （至少一点）。 （5）液氨和汽油的相关特性如下表所示。 燃料 液氨 汽油 存储压力/kPa 1030.0 101.3 自燃温度（着火点）/℃ 651 440 与汽油相比，液氨作为内燃机燃料，缺点（或应克服的困难）是 （至少一点）。 参考答案 （1）C；（2）①2NH3 ( 一定条件 ) 3H2＋N2；②化学；（3）①利于吸附反应物（合理即可）；②；（4）燃烧不产生二氧化碳（或其他合理答案）；（5）存储压力大（合理即可）。 学科网（北京）股份有限公司 $