7.2化石能源的合理利用同步分层作业(尖子生篇)-2026-2027学年九年级化学人教版上册

(尖子生篇)2026-2027学年上学期初中化学人教新版九年级同步个性化分层作业7.2化石能源的合理利用 一．选择题（共3小题） 1．一种新型绿色电池﹣﹣燃料电池，是把氢气、一氧化碳、甲烷三种气体和空气不断输入，直接氧化，使化学能转变成电能，被称为21世纪的“绿色“发电站。这三种气体可以作为燃料的原因是（　　） A．都是无毒无害的气体 B．都可以燃烧并放出大量的热 C．燃烧产物均为二氧化碳和水 D．均在自然界大量存在 2．能源问题是当今世界三大问题之一，下列有关能源的叙述中不正确的是（　　） A．目前人们使用的煤、石油和天然气属于不可再生能源 B．在化学反应中只有燃烧反应才能放出能量 C．将煤球制成“蜂窝煤”是为了增大与空气的接触面，使其充分燃烧 D．我国南海海底储藏了大量“可燃冰”，它将成为替代化石燃料的新能源 3．科技前沿新能源发电一直是世界各国都在进行的项目，我国在新能源发电方面也取得了非凡的成就。下列说法错误的是（　　） A．核能开发是绝对安全的，即使有核泄漏也是清洁无污染的 B．水电站利用了水的机械能 C．光伏发电可不受资源分布地域的限制，可利用建筑屋面的优势 D．风力发电、太阳能发电都是利用取之不尽、用之不竭的能源进行发电 二．填空题（共3小题） 4．天然气广泛应用于生产生活，其主要成分是甲烷（CH4）。 （1）三大化石燃料包括：煤、_______ 、天然气。 （2）室温下，充分燃烧1g天然气和1g煤，产生的CO2及热量的对比如图所示。据图分析，与煤相比，用天然气作燃料的优点有 ____________________ 。 （3）甲烷和二氧化碳在高温下催化重整（Ni作催化剂）可制得CO和H2，该反应的化学方程式为 ____________________ 。 （4）一定质量的甲烷在不充足的氧气中燃烧，甲烷完全反应，生成物只有CO、CO2和H2O，且总质量为20.8g，其中H2O的质量为10.8g，则CO的质量为 ________ g。 5．在当今社会，人类需要的大部分能量是由化学反应产生的，最常见的就是生活燃料的利用。燃料与食物一样成为生活中不可缺少的物质。在一次项目化学习活动中，同学们通过对小区内居民的走访调查，了解了不同时代的家庭燃料，分析了家庭燃料迭代升级之后给生活环境带来的变化。 活动一：认识化石燃料 新中国成立后，家庭燃料主要经历了以下几个阶段：20世纪50﹣60年代多数家庭以柴草为燃料，60﹣80年代以燃煤为主，21世纪初液化石油气和管道煤气成为家庭的主要燃料，发展至今几乎家家户户都通入了天然气。 （1）煤是复杂的混合物，主要含有 _____ 元素。煤作为燃料，主要是利用 ___________ 所放出的热量。 （2）天然气的主要成分是 ________ （填化学式），天然气充分燃烧的化学方程式为 ____________________ 。 活动二：探究如何合理使用燃料 任务1：认识如何使燃烧更充分 （3）同学们经过走访调查，了解到煤炭的使用过程中，把煤做成蜂窝煤后燃烧更加充分，请从燃烧的角度解释这一现象。 ____________________ 。 （4）有人说在煤炉旁放一盆水可以防止一氧化碳中毒，该说法是否正确？说明理由。 ___________________ 。 任务2：了解家用燃料变化的意义 （5）同学们查阅资料发现，充分燃烧1kg煤或天然气释放的热量和产生的二氧化硫的质量如图所示：请结合图中的信息分析家庭燃料从煤升级到天然气的原因 ____________________ 。 活动总结： （6）生活燃料的变迁是社会进步的一个重要指标。燃料的变迁方便了人们的生活，改善了人居环境。在开发和利用新能源的路上，我国科学家不断呈现中国方案。请列举一例你知道的新能源。 ____________________ 。 6．合理利用化石能源，是人类不断探索的课题。 （1）化石能源包括煤、_______ 、天然气。 （2）石油是 ________ （填“混合物”或“纯净物”），石油分馏的过程属于 _______ （填“物理”或“化学”）变化。 （3）“西气东输”是将西部的天然气通过管道向东部输送，缓解东部地区用气难的问题。天然气的主要成分是 ________ （填化学式），其完全燃烧的化学方程式为 ____________________ 。 （4）煤的主要成分是碳，将煤隔绝空气加强热，可得到许多有用的物质，通过煤的综合利用可获得多种产品，有很多用途，其中焦炭广泛应用于炼铁。下列说法正确的是 _____ （填标号）。 A．煤加工成焦炭的变化属于物理变化 B．煤燃烧产生的二氧化碳是空气污染物 C．人类只能通过燃料的燃烧获取能量 D．煤是复杂的混合物，是不可再生资源 （5）为解决化石燃料面临枯竭的问题，目前，中科院研制出一种将二氧化碳成功转化为汽油的方法，其反应过程如图所示。请从原理或产品的角度分析该成果的意义是 ____________________ （答一点即可）。 三．工艺流程题（共1小题） 7．阅读科普短文。 氨（NH3）是一种重要物质，可用作肥料，缓解了耕地资源有限与粮食需求庞大的矛盾，因此，氨的需求量巨大。最初，为了找到合成氨反应合适的催化剂，人们做了数千次实验，发现铁触媒效果较好。在铁触媒作用下，工业上用体积比为1：3的氮气和氢气合成氨，当反应中氨的含量不再发生变化时，测得氨的含量分别与温度和压强的关系如图所示。 随着“双碳”目标（双碳，即碳中和与碳达峰的简称）的提出，氨作为氢的载体，能源化应用成为研究热点，氨正由肥料走向燃料。研究发现氨作为燃料，是一种比氢气更理想的能源。二者在相同条件下的物性参数对比见表。 表：氢气和氨气的物性参数对比 物性参数 H2 NH3 颜色、气味 无色、无味 无色、刺激性 沸点/℃ ﹣252.9 ﹣33.5 水中溶解度 难溶于水 极易溶于水 燃烧热/（kJ•L﹣1） 12.77 17.10 爆炸极限/% 4～75 16～25 回答下列问题： （1）分离液态空气可获得工业合成氨的原料气N2，该过程发生的是 _________ （填“物理变化”或“化学变化”）。 （2）上述材料中合成氨反应合适的催化剂是 ________ 。 （3）参照上上图，按下列条件进行合成氨反应，最终氨的含量最高的是 _____ 。 A．2×107Pa、300℃ B．2×107Pa、500℃ C．4×107Pa、300℃ D．4×107Pa、500℃ （4）根据表1等相关信息，氨替代氢气作为燃料的优点有 ____________________ （填一点即可）。 （5）氨气作为燃料燃烧可生成两种常见且无毒无害的产物，写出氨气燃烧的化学方程式 ____________________ 。 四．科普阅读题（共3小题） 8．阅读下列短文并回答问题。 2023年12月9日，我国朱雀二号遥三运载火箭一次将三颗航天器顺利送入预定轨道，这是全球首枚成功发射卫星的甲烷火箭。 甲烷是天然气的主要成分，密度小、燃烧热值高，且完全燃烧生成二氧化碳和水，不会污染空气，所以被广泛应用于农业生产和人类生活。用液氧和甲烷作燃料的火箭（简称甲烷火箭）相比传统火箭有很多优势，相对同体积的其他火箭可以提供更大更持久的动力；甲烷火箭的另一个优点是可重复使用，由于燃烧的是甲烷，燃烧室内基本不结焦，用过一次之后再添加燃料仍然可以继续使用，这种火箭在完成任务后返回地面，经过维护和燃料补充后就能再次使用，大大降低了成本，并且减少了废弃物的产生。 （1）甲烷作为火箭燃料完全燃烧的化学方程式为 ____________________ 。 （2）甲烷火箭储存甲烷容器应具备的性能是 ______________ （写一点即可）。 （3）相较传统火箭，甲烷火箭的优点是 ____________________ 。 （4）任何事物都有两面性，试结合所学知识分析使用甲烷作燃料的缺点：____________________ （写一点即可）。 9．新能源汽车已经走进了我们的生活。与传统汽车使用化石燃料不同，新能源汽车的能量来源更加多元化。 电动汽车：电池能为电动汽车提供动力，几类电池的部分性能指标如图所示。其中能量密度表示单位体积的电池所具有的能量。 氢内燃车：氢内燃车以氢气为燃料，不排放任何污染物。氢气可通过电解水等多种方式获得。据测算，1kg氢气完全燃烧可释放14.3×104kJ的热量，1kg汽油完全燃烧可释放4.6×104kJ的热量。 乙醇汽车：乙醇汽车以乙醇为燃料，乙醇是可再生能源，可以通过发酵甘蔗、玉米等农作物，或发酵粮食收割后剩余的秸秆大量提取。我国新能源汽车发展迅速，未来可期。依据文章内容回答下列问题。 （1）传统汽车采用化石燃料为能源，化石燃料都属于 _________ （填“可再生”或“不可再生”）能源，化石燃料包括煤、石油和 ________ 。 （2）乙醇汽车以乙醇为燃料，写出乙醇完全燃烧的化学方程式：____________________ 。 （3）依据测算数据可知，氢内燃车与汽油车相比的优势是 ____________________ 。 （4）下列说法正确的是 _______ （填序号）。 A．依据图可知，提供相同能量时，铝空电池的体积最小 B．氢内燃车在行驶过程中将化学能直接转化为动能 C．农业大国盛产甘蔗和玉米，有利于推广乙醇汽车 （5）太阳能电池需要大量的单质硅，单质硅是由石英固体（SiO2）与碳在高温条件下反应制得的，同时生成一种可燃性气体，该反应的化学方程式为 ____________________ 。 10．阅读下列材料，回答相关问题。 《2050年世界与中国能源展望》中提出，全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型，太阳能的利用是热门研究方向之一。例如，可以利用太阳能将水在催化剂作用下转化为H2（图1），也可以在太阳光照下将H2O、CO2直接转化为CH3OH、H2、CO、CH4等太阳能燃料（图2）。另外，还可以利用照明灯、人体散发的热量等生活中随处可见的成热发电。我国研发的“柔性、可裁剪碲化铋（Bi2Te3）/纤维素复合热电薄膜电池”，能充分贴合人体体表，实现利用体表散热为蓝牙耳机、手表、智能手环等可穿戴电子设备供电（图3）。可以看出，在新能源的开发和利用中，化学起着不可替代的作用。 （1）图1转化过程中循环利用的物质有Fe3O4和 ________ ；该过程总反应化学方程式为 ____________________ 。 （2）图2通过光催化得到太阳能燃料，太阳能燃料充分燃烧的化学方程式为 ____________________ （写一个）。 （3）图3表示的能量转化形式是将热能转化为 _____ 能。 （4）下列说法不正确的是 _____ （填标号）。 A.能源结构向多元、清洁、低碳转型 B.太阳能属于可再生能源 C.生活中的废热无法利用 D.化学与新能源开发密切相关 (尖子生篇)2026-2027学年上学期初中化学人教新版九年级同步个性化分层作业7.2化石能源的合理利用 参考答案 一．选择题（共3小题） 1．B； 2．B； 3．A； 二．填空题（共3小题） 4．石油 ； 等质量的甲烷燃烧产生的CO2少，产生的热量高 ； CH4+CO22CO+2H2 ； 5.6 ； 5．碳 ； 碳与氧气反应 ； CH4 ； ； 把煤制成蜂窝煤增加了与空气的接触面积，使燃烧更充分 ； 不正确，因为一氧化碳难溶于水 ； 相同质量的天然气和煤充分燃烧，天然气产生的热量多，排放的有害气体少 ； 太阳能（风能、地热能、潮汐能、生物质能、核能） ； 6．石油 ； 混合物 ； 物理 ； CH4 ； CH4+2O2CO2+2H2O ； D ； 减少二氧化碳排放，缓解温室效应（或节约化石燃料，缓解能源危机等） ； 三．工艺流程题（共1小题） 7．物理变化 ； 铁触媒 ； C ； 泄漏易发觉或燃烧更安全或燃烧值大或泄漏易处理 ； ； 四．科普阅读题（共3小题） 8．CH4+2O2CO2+2H2O ； 密封性和耐腐蚀性等 ； 相对同体积的其他火箭可以提供更大更持久的动力；可重复使用；大大降低了成本，并且减少了废弃物的产生 ； 存储与运输困难，甲烷易燃易爆，存在一定的安全隐患；甲烷燃烧仍会产生二氧化碳，会加剧温室效应（合理即可） ； 9．不可再生 ； 天然气 ； C2H5OH+3O22CO2+3H2O ； 相同质量的氢气燃烧释放的热量比汽油多 ； AC ； 2C+SiO2Si+2CO↑ ； 10．FeO ； 2H2O2H2↑+O2↑ ； 2CO+O22CO2（合理即可） ； 电 ； C ； 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2026/10/6 14:11:29；用户：刘铁花；邮箱：lhsy1083@xyh.com；学号：23937267 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $