第六单元 第二节 化石燃料的利用-【通成学典】2026-2027学年九年级上册化学拔尖特训(鲁教版·新教材)

拔尖特训·化学（鲁教版）九年级上 第二节 化石燃料的利用 自一阶·基础通关 融通新授知识，夯实双基▲ 1.碳单质在生活、生产中的应用广泛。下列有关含碳物质的性质或用途的说法，正确的是() A.活性炭具有吸附性 B.常温下木炭的化学性质很活泼 C.金刚石用作电极 D.石墨用作钻探机钻头 2.天然气广泛应用于生产、生活中，其主要成分是甲烷(CH)。 I.天然气是重要的能源。 (1)天然气属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。 (2)室温下，充分燃烧1g天然气和1g煤，产生的CO2的质 601 量及热量的对比如图所示。据图分析，与煤相比，用天然气作 50 8 燃料的优点有 20 10 (3)甲烷可直接应用于燃料电池，电池工作时的能量转化方 天然气 煤 天然气煤 (第2题图) 式为 (4)天然气和液化石油气（主要成分是丙烷和丁烷）中碳元素的质量分数分别为75%和 82.3%,通过该数据分析：在燃料气体流量相同的条件下，天然气炉的空气进口应该比液化气灶 (填“大”“小”或“一样大”)。当氧气不足量时，天然气和液化石油气发生不完全燃烧，除 生成水以外，还会有 等物质生成。 Ⅱ.天然气是重要的化工原料。 (5)甲烷和二氧化碳在高温条件下催化重整(Nⅰ作催化剂)可制得CO和H2,该反应的化学方程 式为 (6)甲烷无氧催化重整可获得碳氢化合物X,X的相对分子质量为106，且碳、氢元素的质量比为 48:5,则X的化学式为 月二阶·素能攀升 强化运用能力，提升素能▲ 3.新势跨学科实践活动兴趣小组在元旦期间进行了“调查家用燃料的变迁与合理使用”的实践活 动，了解到家用燃料的变迁历程如图所示。下列说法不正确的是 A.为了节约资源、变废为宝，回收秸秆将其加工成 生物柴油 柴草、秸秆 B.夜间发现厨房内天然气泄漏，应立即开灯检查 纤维素 蜂窝煤 液化石油气 管道天然气 C.液化石油气是石油化工的一种产品 (第3题图) D.将煤作为燃料，主要是利用碳元素与氧反应所放出的热量 4.易错题对煤和石油的综合利用，开创了辉煌的化学工业。下列说法不正确的是 A.利用沸点不同分馏石油制得汽油、柴油等产品，发生了分解反应 B.煤的综合利用可以通过将煤隔绝空气加强热或与其他物质反应来实现 82 第六单元控制燃烧 C.我国煤炭资源丰富，石油和天然气资源却相对不足 D.液化石油气也是石油化工的一种产品 5.工业上常把煤进行处理，使煤变成清洁能源。处理煤的流程如图所示： H,0(气) 粗煤→洗选加工 反应 净化压缩→反应→甲醇(CH,OH) 洗液 (第5题图) (1)“洗选加工”一般是利用煤与杂质的物理性质不同，在不同密度或特性的溶剂中使煤与杂质分 开，从而得到精炼煤，该过程发生的是 (填“物理”或“化学”)变化。 (2)“洗液”中的含硫化合物可用来制硫酸，过程是将含硫化合物氧化得到SO2,SO2进一步氧化 得到X,X与水发生化合反应得到硫酸，则X的化学式为 (3)反应I在高温条件下进行，产物为水煤气（主要成分为CO和H2),写出生成CO和H2的化 学方程式： (4)反应Ⅱ在高温、高压和催化剂的条件下进行，则反应的化学方程式为 (5)和直接用煤作燃料相比，“把煤进行处理”的优点是 道]三阶·思维拓展 深度探究创新，拓展思维▲ 6.[2025鞍山铁西段考]化学在我国工业发展中发挥着重要作用。 I.化学与航天。 (1)火箭的动力来源（以液氧、液氢为例）。 ①利用沸点不同，从液态空气中获得液氧，属于 (填“物理”或“化学”)变化。 ②氢气燃烧时，氢分子和氧分子发生了变化，生成了 分子。氢气被认为是理想的燃料， 理由为 (写出一条即可)。 (2)航天器的材料。 ①石墨是常用的润滑材料，从微观角度分析，它是由 构成的。 ②某航天器燃烧室壁承受温度需达1100℃。从熔点角度判断，下表中最适宜作该燃烧室壁材料 的是 (填编号)。 三种合金材料的熔点表 H.O H,O co 编号 A B 7C0 C 煤→反应室反应室2 反应室3 →CH 材料 镍合金GH3030 铝合金7A04 镁合金 C0。 HO 熔点/℃ 1374~1420 477~638 430600 (第6题图) Ⅱ.化学与化工。 甲烷(CH4)可作为清洁燃料和化工原料。煤综合利用获得甲烷的一种简化工艺流程如图所示。 (3)煤属于 (填“纯净物”或“混合物”)，在进入“反应室1”前，通常进行粉碎处理，目的 是 (4)“反应室1”中产生的氢气经净化后，可通入反应室 (填“2”或“3”)直接参与反应。 (5)在“反应室2”中，一氧化碳和水在催化剂、加热条件下生成二氧化碳和氢气，该反应的化学方 程式为 ●“答案与解析”见P41 83能改变反应速率，且在反应前后质量和化学性质不变，物 理性质可能改变，选项中“性质都不变”错误，B不正确。实 验中温度升高是因为白磷燃烧放热，不是氧气浓度越大燃 烧越剧烈就直接导致温度高（温度变化的核心是燃烧放 热)，且该逻辑表述不准确，C不正确。过氧化氢在二氧化 MnO2 锰催化下分解的化学方程式应为2HO2 2HO+ O,个，选项中未标注生成物氧气的气体符号，D不正确。 2.(1)③②①⑤④(2)从长颈漏斗向瓶内加水至液封， 然后向左推活塞，若长颈漏斗中液面上升，形成一段液柱， 则装置气密性良好(3)与氧气接触(4)温度达到可燃 物的着火点(5)C 〔解析)(1)实验操作需先检查装置气密性（③），再装试剂 (②)，注入蒸馏水（①），推人空气引发反应（⑤），最后观察 燃烧及液面变化（④）。(2)利用装置内外气压差检查气密 性，从长颈漏斗向瓶内加水至液封，然后向左推活塞，若长 颈漏斗中液面上升，形成一段液柱，则装置气密性良好。 (3)白磷浸没在水中时（无氧气）不燃烧，露出水面后（接 氧气)立即燃烧，说明燃烧需要与氧气接触。(4)20℃蒸馏 水温度低于白磷着火点(40℃)，此时白磷露出水面也不燃 烧，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点。(5)反应前 容器中是空气（氧气约占21%），并非只含氧气，A错误。 图乙显示白磷熄灭后氧气仍有剩余（浓度约4%），并非完 全耗尽，B错误。当氧气浓度低于一定值时，白磷无法继续 燃烧，符合实验数据，C正确。 第二节化石燃料的利用 1.A活性炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性，A正确； 碳在常温下性质稳定，木炭（主要成分是碳）常温下化学性 质不活泼，B错误；金刚石不具有导电性，不能用作电极，C 错误；石墨质软，不能用作钻探机钻头，而金刚石较硬，常 用金刚石作钻探机钻头，D错误。 2.(1)不可再生(2)等质量的天然气和煤在充分燃烧 时，天然气燃烧释放的热量多，产生的CO2少(3)化学 能转化为电能(4)小一氧化碳（或CO)二氧化碳（或 N CO,)(5)CH+CO2 高温2C0+2H。(6)CH。 〔解析)(1)天然气是化石燃料，是由被埋入地下的古代生 物体经过一系列复杂变化而形成的，是不可再生能源。 (2)分析题图，等质量的天然气和煤充分燃烧，从燃烧产生 的C○2的质量的角度来看，天然气比煤少；从燃烧放出的 热量的角度来看，天然气比煤多。(3)燃料电池是一种将 燃料中的化学能直接转化为电能的化学装置。(4)等体积 的天然气完全燃烧比液化石油气完全燃烧消耗的氧气少， 所以，在燃料气体流量相同的条件下，天然气炉的空气进 口应该比液化气灶小。天然气和液化石油气发生不完全 燃烧，除生成水以外，还会有一氧化碳和二氧化碳生成。 (5)根据题中信息，该反应的反应物为甲烷和二氧化碳，生 成物为一氧化碳和氢气，反应条件为高温、N作催化剂，故 化学方程式为CH+C0,高温200十2L。(6)碳氢化合 48.5 物X分子中碳原子和氢原子的个数比为12：了=4：5，设 该化合物的化学式为CH,则相对分子质量为12× 4x+1X5x=106,解得x=2,所以X的化学式为C8Ho。 3.B夜间发现厨房内天然气泄漏，立即开灯检查，可能产 生电火花引发爆炸，选项说法错误，B符合题意。 4.A分馏石油是根据石油中各成分的沸，点不同，通过加 热和冷凝进行物理分离的过程，得到汽油、柴油等产品，这 是一个物理变化，没有新物质生成，分馏过程中只发生物 理分离，未发生分解反应，A错误；煤的综合利用主要包括 干馏（隔绝空气加强热）和气化等过程，干馏是化学变化，将 煤分解成焦炭、煤焦油等产品，与其他物质反应也是化学 变化，B正确；我国煤炭储量居世界前列，资源丰富，但石油 和天然气储量较少，依赖进口，相对不足，C正确；液化石油 气主要成分是丙烷、丁烷等，是从石油加工过程中得到的， D正确。 易错警示 与化石燃料有关的易错点 1.煤的千馏是将煤隔绝空气加强热，使煤分解生成 焦炭、煤焦油和焦炉气等，这一过程属于化学变化。石 油的分馏是根据组成石油的各成分沸点不同，将它们分 离的一种方法，这一过程没有新物质生成，属于物理 变化。 2.水煤气、液化石油气、天然气是三种成分不同的 气体燃料。水煤气是由焦炭和水蒸气在高温条件下生 成的，其主要成分是一氧化碳和氢气；液化石油气是石 油化工的一种产品，其主要成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁 烯中的一种或两种：天然气是一种重要的化石燃料，其 主要成分为甲烷」 5.(1)物理(2)S0,(3)C+H,0(气)高逼c0+H 催化剂CHOH(5)减少废气的排放、 (4)C0+2H,高温、商玉 保护环境 〔解析)(1)“洗选加工”过程中没有产生新物质，发生的是 物理变化。(2)“洗液”中的含硫化合物可用来制硫酸，过 程是将含硫化合物氧化得到SO2,SO2进一步氧化得到三 氧化硫，三氧化硫与水发生化合反应得到硫酸。(3)反应 I是碳和水蒸气在高温条件下反应生成C0和H2,化学方 程式为C+H0气)高温c0+H。④反应Ⅱ是一氧化 碳和氢气在高温、高压和催化剂的条件下，反应生成甲醇， 催化剂 则该反应的化学方程式为C0+2H,高温.高压 -CH OH. (5)和直接用煤作燃料相比，“把煤进行处理”的优点是减 少废气的排放、保护环境」 6.(1)①物理②水燃烧产物是水，无污染(2)①碳 原子②A(3)混合物增大反应物的接触面积，使反 应更快，更充分(43(5)CO+H,0催化剂c0,十H, 〔解析)(1)①利用沸点不同，从液态空气中获得液氧，该 过程中没有新物质生成，属于物理变化。②氢气燃烧时， 氢分子和氧分子发生了变化，生成了水分子；氢气被认为 是理想的燃料，是因为氢气燃烧的产物是水，对环境无污 染。(2)①石墨属于碳单质，是由碳原子构成的。②某航 天器燃烧室壁承受温度需达1100℃，从熔点角度判断，最 适宜作该燃烧室壁材料的是镍合金GH3030。(3)煤由多 种物质组成，属于混合物；在进人“反应室1”前，通常进行 粉碎处理，目的是增大反应物的接融面积，使反应更快、更 充分。(4)由流程图可知，“反应室1”中产生的氢气经净化 后，可通人反应室3直接参与反应。(5)在“反应室2”中， 一氧化碳和水在催化剂、加热条件下生成二氧化碳和氢 气，该反应的化学方程式为C0+H,0催化剂C0,十H。 △ 第三节碳达峰与碳中和 第1课时碳循环二氧化碳的性质 1.A二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故二氧化碳可用 澄清石灰水检验，A符合题意；空气中二氧化碳的体积分 数约为0.038%，而不是质量分数，B不符合题意：常温下 二氧化碳是一种无色、无味的气体，C不符合题意：二氧化 碳能溶于水，D不符合题意。 2.D途径①是植物吸收大气中的二氧化碳，途径①表示 植物的光合作用，A正确。“碳循环”有利于维持大气中 CO,含量的相对稳定，B正确。化石燃料燃烧会产生二氧 化碳，使CO2排放量增加，C正确。将CO2压入地下实现 碳封存，C02分于间间隔变小，但二氧化碳分子仍是在不 断运动的，D错误。 3.(1)分液漏斗(2)CO2+H20一H2C0(3)石灰 水变浑浊(4)密度比空气的大，不能燃烧，也不能支持 燃烧 〔解析)(1)装置A中仪器a的名称是分液漏斗。(2)对比 装置C与D中的实验现象，观察到干花不变色，湿花变红， 是因为二氧化碳与水反应生成碳酸，反应的化学方程式为 CO2十H20一HCO3。(3)通人CO2,二氧化碳与石灰 水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，观察到装置E 中石灰水变浑浊。(4)下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后 熄灭，说明了CO,密度比空气的大；蜡烛熄灭，说明了二氧 化碳不能燃烧，也不能支持燃烧。 4.A在(I)中，干冰升华变成二氧化碳气体，二氧化碳的 密度比空气大，会沉在烧杯底部，导致气球受到的浮力增 大，气球会上浮，A正确。（Ⅱ）加水后，烧杯内干冰升华变 成的二氧化碳气体能溶于水，且与水反应生成碳酸，既发 生物理变化又发生化学变化，B错误。烧杯内形成白雾的 原因是干冰升华吸热，使周围温度降低，水蒸气遇冷凝结 成水滴，C错误。二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸显酸 性，能使紫色石蕊试液变红色，则(V)中紫色石蕊试液变 红，D错误。 5.D根据题意分析可知，原混合气体中碳元素的质量等 于最终所得白色沉淀（碳酸钙）中碳元素的质量。设充分反 应后得到白色沉淀的质量为x。 C ~CaCO 12 100 120g×20% 12_120g×20% 100 x=200g x 6.(1)减小不能(2)HCO(3)溶液由红色变为紫 色(4)Ca(OH)2+CO2-CaC03￥+H20(5)②③ (6)ABD 〔解析)(1)瓶子变瘪说明瓶内气压减小：该现象仅能说明 C02溶于水使瓶内气体减少，属于物理溶解，不能由此证 明C02与水发生了化学反应。(2)石蕊遇碳酸变红，溶液 变红是由于生成了碳酸。(3)加热后，观察到的现象是溶 液由红色又变回紫色，这是因为发生反应：H,C0,△ H,O十CO2↑。(4)CO2与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙 和水，化学方程式：Ca(OH)2+CO2=CaCO￥+HO。 (5)①二氧化碳能溶于水且能与水反应，二氧化碳能与氢 氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，则饱和氢氧化钙溶液吸 收二氧化碳的能力比水强，则压强变化大，所以曲线y表 示氢氧化钙溶液吸收二氧化碳的过程，故错误；②b段压 强增大，是因为液体迅速注入容器导致气体被压缩，压强 增大，故正确；③cd和ef段压强快速变小，有可能对烧瓶 进行了振荡的实验操作，使得二氧化碳更快与水或石灰水 反应，导致烧瓶内气体减少较快，故正确。(6)双面使用纸 张，可以节约资源，有利于实现碳中和，A符合题意；植树造 林，可以吸收更多的二氧化碳，有利于实现碳中和，B符合 题意：多用一次性餐具，会加大森林树木的砍伐，不利于实 现碳中和，C不符合题意；乘坐公共交通出行，可以减少私 家车的使用，即减少二氧化碳的排放，有利于实现碳中和， D符合题意。