内容正文:
【教学素材】
西气东输工程
湖北省石首市文峰初级中学 刘涛(正高级教师)
【知识链接】“西气东输工程”是中国规模最大的天然气管道系统,由多条主干线及配套支线组成,把西部和中亚的天然气输送到东部用气地区,是拉开“西部大开发”序幕的标志性工程。现已形成由一线、二线、三线、四线等组成的“全国一张网”供气格局。
(1)一线:2004年10月建成投产,以新疆塔里木气田为主供气源,主要服务长三角地区。
(2)二线:是我国第一条引进境外天然气资源的战略通道,西起新疆霍尔果斯,南抵广州、香港,干线及支线总长超8300公里。2011年投入运营,
(3)三线:西起新疆霍尔果斯,东至福建省福州市,总长度约7378公里,其中中卫至枣阳段于2025年贯通投产,标志着三线在建线路工程全部投运。
(4)四线:吐鲁番至中卫段于2025年6月26日全线贯通投产,全长1745公里,设计输气能力150亿立方米/年。
一、西气东输工程的战略意义
西气东输工程是把西部天然气送到东部的能源大动脉,核心功能:把新疆塔里木气田、中亚进口气等天然气资源,通过管道输送到长三角、珠三角、华中等用气地区。
(1)西部大开发标志性工程:把西部资源优势转化为经济优势,带动沿线省区市相关产业发展和就业。
(2)保障能源安全:构建陆上多渠道进口天然气战略通道,提升我国天然气自主供应和抗风险能力。
(3)改善能源结构:天然气在一次能源消费中占比从工程之初约2.4%提升至8.5%左右。
环保效益显著:目前累计输送天然气超1万亿立方米,相当于替代标煤超10亿吨,减少二氧化碳排放超11亿吨。
(4)惠及近5亿人口:管道沿线400多座城市居民用上清洁天然气,覆盖全国30个省市及香港地区,乌鲁木齐成为全国首个全面气化的省会城市。
【同步训练设计】
1.“西气东输”工程利于国家能源和产业结构调整,极大改善了沿线居民生活质量。“西气东输”中的“气”主要成分指的是( )
A.煤气 B.天然气 C.空气 D.氧气
2.下列关于天然气的主要成分甲烷(CH4),说法正确的是( )
A.从性质上看:具有助燃性
B.从变化上看:燃烧生成一种物质
C.从分类上看:属于混合物
D.从组成上看:由碳、氢元素组成
3.“西气东输”工程是将西部和中亚的天然气通过管道向东部输送,以缓解了东部地区能源短缺的问题。
(1)天然气属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源,其主要成分甲烷,充分燃烧的化学方程式为 。
(2)天然气在第一次通过管道输送到用户时,必须先将管道内注满氮气,填充氮气的目的是 ;天然气本身是一种无色无味的气体,但在使用时常在天然气中加入少量有特殊气味的乙硫醇,加入乙硫醇的目的是 。
(3)西气东输管道采用合金钢制成,利用了合金 的特性(填一条即可)。
4.西气东输工程利于国家能源和产业结构调整,极大改善了沿线居民生活质量。
(1)天然气的主要成分为甲烷,天然气属于 (填“纯净物”或“混合物”),当甲烷在空气中完全燃烧的化学方程式为 ,燃烧时,将 能转化为热能。
(2)石油液化气(主要成分是丙烷C3H8),完全燃烧时的产物和甲烷一样,写出丙烷的燃烧化学方程式 。
(3)现在有一套以天然气为燃料的灶具,要改为以液化石油气为燃料的灶具,应该采取的措施是 (填字母序号)。
A.增大燃料气进入量或减少空气进入量
B.减少燃料气进入量或增大空气进入量
C.燃料和空气进入量都减少
D.燃料和空气进入量都增大
5.(2024•山西)【化学与工程】
西气东输工程是我国继长江三峡工程之后的又一项世界级特大工程,是我国天然气发展战略的重要组成部分。西气东输输气管线一期工程,西起新疆塔里木,东至上海市,是西部大开发的标志性工程。请分析图文信息,解答下列相关问题:
(1)图1是西气东输钻探工程。我国在超深层采气方面已有了新的突破,通过这种钻探技术主要得到的是天然气,其主要成分的名称是 。开采时,若钻穿了含有硫化氢(H2S,无色,有毒)酸性气体的岩层,应迅速使用 性钻井液进行处理,保证pH在9.5以上的工程指标。
(2)图2是西气东输第1站。此设备可完成天然气的收集、处理和输送,处理环节可将混合气中的CO2、N2等除去。实验室里除去CO2通常使用氢氧化钠溶液,发生反应的化学方程式为 。这种全线自动化输气控制系统,尽管技术已达到较高的水准,但要做到安全运行、稳定供气,源源不断地将气体如数送达目的地,输送前工程技术人员也必须对沿线管道的质量和 进行检查。
(3)图3是西气东输跨黄工程。跨越黄河的管道,采用不锈钢、合金钢和高强度钢等材料制成,这些材料应具备的性能是 。由于长期处于潮湿环境,为保护管道外壁,应采取的具体措施为 。
(4)西气东输横亘西东、纵贯南北,受益人口超过4亿人。这项工程开启了一个前所未有的天然气时代,作为优质、高效的_________能源,天然气自开发使用以来,已减少标煤的使用量约10.7亿吨、减少CO2排放约11.7亿吨[相当于减少 亿吨碳的燃烧(计算结果保留一位小数)]、减少粉尘约5.8亿吨,相当于种植阔叶林36亿公顷,有效避免了对水体和 的污染。
6.西气东输工程是我国距离最长、投资最多、施工条件最复杂的天然气管道,其中天然气的主要成分是甲烷(CH4)。某校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣,请你一起探究。
【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质?
【查阅资料】①含碳元素的物质完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO;②无水CuSO4遇水变蓝;NaOH溶液可以吸收大量的CO2气体。
【猜想与假设】甲:CO2和H2O; 乙:CO和H2O;
丙:NH3和CO2和H2O; 丁:CO2和CO和H2O
(1)你认为 同学的猜想错误,理由是 。
【实验探究】为了验证上述猜想与假设,将甲烷在一定量的纯净的O2中燃烧的产物依次通过如图所示装置:
(2)实验中用纯净O2而不用空气的原因是 ;
(3)实验中观察到A中无水CuSO4变蓝,B、E中澄清石灰水变浑浊,D中黑色粉末变成红色,由此推断 同学猜想成立。
(4)写出B中澄清石灰水变浑浊的化学方程式 。
【反思与交流】装置最后连接大气球的目的是 ,为避免产生有毒的CO,含碳元素的物质燃烧必须在 的情况下进行。
参考答案
1~2.B、D;
3.(1)不可再生;CH4+2O2 (
点燃
) CO2+2H2O;(2)排尽管道内的空气,防止天然气与空气混合形成爆炸性混合物引发爆炸;(2)用作报警气体,便于及时发现天然气泄漏;(3)强度大(或耐腐蚀、硬度大等合理即可)。
4.(1)混合物;CH4+2O2 (
点燃
) CO2+2H2O;化学;(2)C3H8+5O2 (
点燃
)3CO2+4H2O;
(3)B。
5.(1)甲烷;碱;(2)CO2+2NaOH =Na2CO3+H2O;气密性;(3)硬度大、耐腐蚀性强等(合理即可);刷漆等(合理即可);(4)清洁;3.2;空气。
6.(1)丙;(2)化学反应前后,元素的种类不变,反应前不含有氮元素,生成物中不可能生成氨气;以避免空气中含有的二氧化碳和水蒸气对实验造成影响;(3)丁;
(4)CO2+Ca(OH)2 =CaCO3↓+H2O;(5)收集尾气,防止污染;氧气充足。
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