7.2 化石能源的合理利用（培优专练）化学新教材人教版九年级上册

第七单元 能源的合理利用与开发 课题2 化石能源的合理利用 题型1 常见的化石能源及其利用 1．A 2．C 3．（1）二氧化碳/CO2 （2）混合物 （3） 4．（1）混合物 （2）小 （3）放热 （4） 沸点 物理变化 （5） 增大反应物的接触面积，提高反应速率 出行乘坐公交交通工具 题型2 甲烷及其燃烧 5．B 6．（1）不可再生能源 （2）白色冰状结晶固体（合理即可） （3）甲烷分子间的间隔变大 （4）-2 （5） （6）开采安全风险高（或开发成本昂贵，合理即可） 题型3 化石能源的利用对环境的影响及减排措施 7．（1）有更好的稳定性和流动性，便于储存、运输和使用 （2）疏松多孔 （3）0.8～1.2 （4）温度达到可燃物的着火点 （5）节能、降耗、减污、增效（合理即可） 8．（1） 不可再生 焦炭、煤焦油（合理即可） （2） 化学性质 （3）提高生产安全性、提升开采效率、降低人力成本（合理即可） 题型4 氢能的优点、制备与储运 9．（1）沸点 不可再生 （2） （3）+5 （4）产物是水，不污染空气（合理即可） 10． 或（合理即可） 11．（1） （2）A （3）、##甲醇、甲烷 题型5 新能源的开发与利用 12．C 题型6 家用燃料的变迁与合理使用 13．（1）温度达到可燃物的着火点 （2）无需搬运（合理即可） 泄漏易引发爆炸（或属于不可再生能源，合理即可） （3）减少 （4）碳化硅中含有碳原子，且其原子排列方式与金刚石相似 14．（1） （2）256 （3）清洁无污染（或热值高、对环境友好等，合理答案即可） 限时：30分钟 满分：60分 一、选择题（每题2分，共10题，共20分） 1．C 2．B 3．B 4．A 5．A 6．A 7．A 8．C 9．A 10．C 二、非选择题（共4题，除标明外，每空2分，共40分） 11．（10分）（1） 氧化反应 （2）3:1 1:1 （3）燃烧产物污染小 12．（10分）（1） 煤 太阳能（或风能、水能、氢能、地热能等，合理即可） （2）C （3）污染更小、燃烧更清洁、产生的有害气体更少、热值更高（任写一条） （4）解：设理论上最多可制得氢气的质量为x。          ，     答：理论上最多可制得氢气的质量为100kg。（4分） 13．（10分）（1）增大木柴与氧气的接触面积 （2） 废报纸着火点低，易点燃，从而引燃小木块和蜂窝煤 保持通风(或安装烟囱、不在密闭空间使用煤炉等，合理即可) （3）等质量的天然气和煤完全燃烧，天然气产生的更少，污染更小 （4）制取成本高(或储存、运输困难等，合理即可) 14．（10分）（1） 化学 （2） 增大反应物与催化剂的接触面积，加快反应速率，使反应更充分 （3）燃烧不产生二氧化碳(或其他合理答案) （4）存储压力大(或其他合理答案) 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第七单元 能源的合理利用与开发 课题2 化石能源的合理利用 目 录 攻题型 定点突破，夯实要点 题型1 常见的化石能源及其利用 题型2 甲烷及其燃烧 题型3 化石能源的利用对环境的影响及减排措施 题型4 氢能的优点、制备与储运 题型5 新能源的开发与利用 题型6 家用燃料的变迁与合理使用 练综合 融会贯通，拓展提升 题型1 常见的化石能源及其利用 1．为服务国家“双碳”目标，河南省近些年积极布局绿色能源产业。下列能源项目中，属于不可再生能源开发利用的是 A．南阳油田开采页岩气 B．豫西山区建设风力发电场 C．黄河流域铺设水面光伏 D．周口农村推广沼气工程 【答案】A 【解析】A.页岩气属于化石燃料，形成周期长达数百万年，短时间无法再生，属于不可再生能源。 B.风能是可从自然界持续获取的可再生能源。 C.太阳能是可再生能源，光伏发电属于可再生能源利用。 D.沼气可通过农作物秸秆、人畜粪便等生物质发酵短时间制得，属于可再生能源。 2．2026年3月31日“无人空中重卡”长鹰-8成功首飞。该飞行器以煤油为燃料，具备载重大、航程远的特点，可应用于物资投送、高原及海岛运输等领域。以下有关煤油的说法中，正确的是 A．属于纯净物 B．是合成产品 C．原料是石油 D．燃烧无污染 【答案】C 【解析】A.煤油是由11~16个碳原子的多种烃类组成的混合物，不属于纯净物，错误。 B.煤油是石油分馏得到的化石燃料加工产物，不属于人工合成的化工产品，错误。 C.煤油的生产原料是石油，通过石油常压分馏即可得到煤油馏分，正确。 D.煤油含硫、氮等元素，燃烧会生成二氧化硫、氮氧化物等污染物，不完全燃烧还会产生CO、炭黑等物质，并非无污染，错误。 3．2024年12月2日，我国单管输气量最大的天然气管道——中俄东线天然气管道实现全线贯通，年输气能力增至380亿立方米，达到最高水平，可满足13000万户城市家庭一年的用气需求。 （1）中俄东线为优化我国能源消费结构、推动发展方式绿色转变、助力实现“双碳”目标作出重要贡献。其中，“双碳”中的“碳”指的主要是 。 （2）在物质类别上，煤、石油、天然气都属于 ；（填“纯净物”或“混合物”） （3）请写出天然气主要成分在空气中充分燃烧的化学方程式 ； 【答案】（1）二氧化碳/CO2 （2）混合物 （3） 【解析】（1）“双碳” 目标即碳达峰与碳中和，其中的 “碳” 主要指二氧化碳，通过减少二氧化碳排放等措施实现目标。 （2）煤主要含有碳元素，还含有氢、硫等元素及无机矿物质；石油是由多种碳氢化合物组成的复杂混合物；天然气主要成分是甲烷，还含有其他杂质，所以煤、石油、天然气都属于混合物。 （3）天然气的主要成分是甲烷（CH4），甲烷在空气中充分燃烧生成二氧化碳（CO2）和水（H2O），化学方程式为。 4．在我国，石油的使用历史悠久，《后汉书·郡国志》中记载：“石出泉水…其水有肥，燃之极明，不可食，县人谓之石漆”《酉阳杂俎》一书记载：“高奴县石脂水，水腻，浮上如漆，采以膏车及燃灯极明。”这里的“石漆”和“石脂水”指的是石油。 （1）石油属于______(填“纯净物”或“混合物”)。 （2）“水腻，浮上如漆”说明石油的密度比水______(填“大”或“小”)。 （3）石油燃烧属于______(填“吸热”或“放热”)反应。 （4）现代提炼石油的方法是分馏，利用的是石油各组分的______不同将其分离，属于______(填“物理变化”或“化学变化”)。 （5）汽油是石油提炼的产品，汽车化油器将汽油喷成雾状进入内燃机气缸。使汽油喷成雾状的目的是______，汽油被汽车广泛使用，但尾气的排放也造成了很大的环境污染，对此问题，请提出一个合理的建议______。 【答案】（1）混合物 （2）小 （3）放热 （4） 沸点 物理变化 （5） 增大反应物的接触面积，提高反应速率 出行乘坐公交交通工具 【解析】（1）石油中含有烷烃、环烷烃等多种不同物质，因此属于混合物。 （2）密度小于水的不溶物会浮在水面上，题中描述石油浮在水的表层，说明其密度比水小。 （3）所有燃烧反应都会放出热量，因此石油燃烧属于放热反应。 （4）石油分馏是利用各组分沸点的差异进行分离，过程中没有新物质生成，属于物理变化。 （5）增大反应物接触面积可以让燃料与氧气更充分接触，使燃烧更完全、效率更高；减少尾气污染的合理建议还有加装尾气催化净化装置、推广使用乙醇汽油等。 题型2 甲烷及其燃烧 5．管道燃气主要成分为天然气()。下列对天然气的描述属于天然气化学性质的是 A．密度比空气小 B．燃烧时放出大量热 C．难溶于水 D．无色无味的气体 【答案】B 【解析】A.密度不需要通过化学变化即可测定，属于物理性质，错误； B.燃烧是化学变化，燃烧放热是甲烷发生化学反应时表现出的性质，属于化学性质，正确； C.溶解性不需要通过化学变化即可测定，属于物理性质，错误； D.颜色、状态、气味不需要通过化学变化即可感知，属于物理性质，错误。 6．可燃冰学名天然气水合物，是天然气与水在高压低温下形成的白色冰状结晶固体，遇火可燃烧。它是一种在高压低温条件下形成的优质清洁能源，能量密度极高，1立方米可释放160至180立方米天然气，全球储量充足、燃烧排放清洁，主要分布于深海海底与陆地冻土，我国南海、青藏高原储量丰厚，被誉为“未来能源”。 我国可燃冰研发与开采技术全球领先，2025年完成全球首次超深水海底原位取火，独创开采理论攻克复杂矿藏开采难关，甲烷高效转化甲醇的技术取得关键突破，同时加速推进产业化布局。已规划2030年实现可燃冰商业化开采，但现阶段仍面临开采安全风险高、开发成本昂贵等难题，还需持续技术攻关，才能真正释放这一战略新能源的价值。 请回答下列问题： （1）可燃冰属于___________(填 “可再生能源” 或 “不可再生能源”)。 （2）从文中提取一条可燃冰的物理性质：___________ 。 （3）1立方米可燃冰可分解释放出约164立方米甲烷气体，从微观角度解释体积大幅增大的原因：___________。 （4）甲醇(CH3OH)中氢元素为+ 1价，则碳元素的化合价为___________。 （5）结合可燃冰燃烧产物分析，请写出可燃冰的主要成分CH4在空气中充分燃烧的化学方程式：___________ 。 （6）当前可燃冰的开采依旧面临的难题有：___________。 【答案】（1）不可再生能源 （2）白色冰状结晶固体（合理即可） （3）甲烷分子间的间隔变大 （4）-2 （5） （6）开采安全风险高（或开发成本昂贵，合理即可） 【解析】（1）可燃冰属于化石能源，形成周期极长，短时间内无法自然生成，因此属于不可再生能源。 （2）物理性质是不需要发生化学变化就能表现出的性质，颜色、状态均属于物理性质，可直接从题干原文提取。 （3）可燃冰为固体时甲烷分子间隔很小，分解释放为气态甲烷后，分子间间隔显著增大，因此宏观体积大幅增加。 （4）化合物中各元素正负化合价代数和为0，甲醇中H为+1价、O为-2价，设C化合价为x，可得，解得。 （5）甲烷充分燃烧生成二氧化碳和水，依据质量守恒定律配平，注明反应条件即可。 （6）可直接从题干第二段末尾提取到相关描述。 题型3 化石能源的利用对环境的影响及减排措施 7．煤基纳米碳氢燃料是一种新型、高效、清洁的煤基特种燃料。在制备煤基纳米碳氢燃料的过程中，先将煤进行纳米级粉碎，再加入水和少量添加剂，变成具有液体特性的浆体，使其有更好的稳定性和流动性，便于储存、运输和使用。再向煤浆中通入氢气，煤浆中的颗粒吸附氢气，进而得到煤基纳米碳氢燃料。煤基纳米碳氢燃料在180℃时即可稳定燃烧。 若该燃料用于发电时可降低煤耗50克/千瓦时、降低二氧化碳排放量128克/千瓦时，实现煤炭节能、降耗、减污、增效的清洁化燃烧效果，助力国家实现“双碳”目标。 （1）煤基纳米碳氢燃料制备时需先将煤制成浆体，是因为________。 （2）煤浆中的颗粒具有________结构，能够吸附氢气。煤基纳米碳氢燃料中氢气燃烧的化学方程式为________。 （3）由图分析可知，在制备煤基纳米碳氢燃料时的粒径范围最好为________。 （4）燃料能够稳定燃烧原因是燃料燃烧的过程中不断放热，说明燃烧需使________。 （5）发展煤基纳米碳氢燃料的意义是________（写一点）。 【答案】（1）有更好的稳定性和流动性，便于储存、运输和使用 （2）疏松多孔 （3）0.8～1.2 （4）温度达到可燃物的着火点 （5）节能、降耗、减污、增效（合理即可） 【解析】（1）根据题干第1段可知，先将煤制成浆体是因为其有更好的稳定性和流动性，便于储存、运输和使用。 （2）疏松多孔结构的物质表面积大，吸附性强，可吸附氢气；氢气点燃后和氧气反应生成水，配平即可得到对应的化学方程式。 （3）由柱状图可知，粒径为0.8~1.2μm时浆体放热量最高，制备的燃料性能最优，因此选择该粒径范围。 （4）燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点，燃烧过程持续放热，能维持体系温度始终高于燃料着火点，因此可以稳定燃烧。 （5）根据题干第2段可知，发展煤基纳米碳氢燃料的意义是实现煤炭节能、降耗、减污、增效的清洁化燃烧效果。 8．山西是我国煤炭资源大省，为推动能源绿色转型，当地煤化工企业采用“煤气化+甲烷合成+碳捕集”新工艺，实现煤炭的高效清洁利用，标志着我国煤制天然气技术取得重大突破。请联系实际，解决问题： （1）煤、天然气属于能源分类中的________（填“可再生”或“不可再生”）能源。煤的综合利用中，可以通过将煤隔绝空气加强热，可得到________等产品。 （2）工业上合成甲烷的过程中，为提高反应效率，向其中加入催化剂，其在化学反应前后的质量和________都不变。合成气中的甲烷是优质燃料，写出甲烷完全燃烧的化学方程式：________。 （3）我省智能开采技术不断革新，推动了煤炭产业链重构。在煤炭开采过程中，实现了“井下无人、一键采煤”，煤矿智能无人开采技术的意义是________。 【答案】（1） 不可再生 焦炭、煤焦油（合理即可） （2） 化学性质 （3）提高生产安全性、提升开采效率、降低人力成本（合理即可） 【解析】（1）煤、天然气是化石燃料，需要经过漫长地质年代形成，短时间内无法再生，属于不可再生能源； 略； （2）略； （3）煤矿井下作业存在坍塌、瓦斯爆炸等风险，无人开采可避免工人暴露在高危环境中，同时也能提升开采效率、降低人力成本。 题型4 氢能的优点、制备与储运 9．汽车能源变迁历经一百多年。某化学兴趣小组就“汽车能源的变迁”进行调查研究，请回答下列问题。 （1）燃油汽车：汽油和柴油是从石油中分馏出来的，其原理是利用了石油中各组分的 不同，石油是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。 （2）燃气汽车：改用压缩天然气作为汽车能源可减少对空气的污染，请写出天然气（）完全燃烧的化学反应方程式 。 （3）电动汽车：电动汽车通常使用锂电池。某种锂电池的电极材料是磷酸亚铁锂（），在该物质中锂元素显价，则磷元素的化合价为 。 （4）氢能源汽车：氢气作为新能源的优点是： （写一条）。 【答案】（1）沸点 不可再生 （2） （3）+5 （4）产物是水，不污染空气（合理即可） 【解析】（1）汽油和柴油是从石油中分馏出来的，石油分馏是利用石油中各组分的沸点不同，通过加热使其在不同温度下分离出来。石油是化石燃料，形成需要数百万年，因此属于不可再生能源。 （2）甲烷和氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：。 （3）已知在磷酸亚铁锂（化学式为LiFePO4）中，锂元素显+1价，铁元素显+2价，氧元素显-2价。根据化合物中元素化合价代数和为零的原则，设磷元素的化合价为x，则：(+1)+(+2)+x+ (−2)×4=0，解得：x=+5。 （4）氢气燃烧的产物是水，不会产生有害气体，不污染空气。另外氢气的热值高，可以通过电解水等方法制取，资源丰富。（合理即可） 10．2026年全国两会期间，“未来能源”首次被写入政府工作报告，氢能作为核心赛道备受关注。氢气作为清洁高能燃料，燃烧的化学方程式为____________。我们知道电解水能产生氢气，活泼金属和稀盐酸、稀硫酸反应能产生氢气，请写出一个能产生氢气的化学方程式：____________。 【答案】 或（合理即可） 【解析】氢气燃烧是氢气与氧气在点燃条件下反应生成水，化学方程式为； 电解水生成氢气和氧气，化学方程式为，金属活动性顺序中排在氢前的活泼金属（如锌、镁、铁等）和稀盐酸或稀硫酸发生置换反应生成盐和氢气，化学方程式为（合理即可）。 11．阅读下列短文，回答问题。 绿氢产业亟待走向规模化、商业化 2025年12月31日，生态环境部会同国家能源局发布《温室气体自愿减排项目方法学可再生能源电解水制氢》。这是我国氢能领域首个温室气体自愿减排项目方法学，将撬动绿氢的巨大减排潜力。 目前，按制取方式和碳排放水平划分，氢能主要有灰氢、蓝氢、绿氢三种。灰氢以煤、天然气等化石燃料为原料，碳排放强度高；蓝氢基于天然气重整，但需依赖碳捕集、利用与封存技术降低排放，技术复杂且成本较高。而绿氢是利用太阳能、风能等可再生能源发电，通过电解水技术制取的氢气。 制取技术的效率和稳定性是制约绿氢规模化的核心瓶颈。尽管前景广阔，但当前绿氢在氢气总供应中占比依然很小。《中国氢能发展报告（2025）》显示，2024年我国化石能源制氢仍主导氢气供应，煤制氢占56%，天然气制氢和工业副产氢各占21%，电解水制氢和甲醇制氢各占1%。 我国正推动绿氢规模化输送，探索“制储输用”一体化商业运营模式，氢应用是绿氢产业商业闭环的最后一步。绿氢应用已延伸至合成氨（）、甲醇（）等环节，生物质耦合绿氢制绿色甲烷（）已进入中试阶段，年可减排二氧化碳超千万吨。 （1）电解水技术制取氢气的化学方程式为________。 （2）2024年，我国制氢占主导地位的是________（填字母）。 A. 灰氢 B. 蓝氢 C. 绿氢 （3）应用绿氢合成的物质中属于有机物的是________。 【答案】（1） （2）A （3）、##甲醇、甲烷 【解析】（1）水在通电条件下分解为氢气和氧气，反应的化学方程式为：； （2）根据题干信息，灰氢以煤、天然气等化石燃料为原料制取，2024年我国煤制氢占比达56%，是占比最高的制氢方式，属于灰氢，因此选：A； （3）有机物是含碳化合物（碳的氧化物、碳酸、碳酸盐等除外），合成氨不含碳属于无机物，甲醇、甲烷均属于含碳的有机物。 题型5 新能源的开发与利用 12．开发利用清洁、可再生能源，是实现绿色、低碳的高质量发展的重要措施，下列不属于可再生能源的是 A．太阳能 B．风能 C．石油 D．氢能 【答案】C 【解析】可再生能源是指短时间内可从自然界持续获得或再生的能源，不可再生能源是指经漫长地质年代形成、短时间内无法再生的能源。 太阳能、风能可从自然界持续获取，氢能可通过水分解等方式不断制取，均属于可再生能源，而石油属于化石燃料，由古代生物遗骸经亿万年地质作用形成，短时间内无法再生，属于不可再生能源。 题型6 家用燃料的变迁与合理使用 13．家用燃料的更新历程(如图)。 【查阅资料】 燃料 使用操作特性 主要成分 热值(MJ/kg) 煤 需其他物质引燃 含碳、氢、硫、氮等元素的物质 30 液化石油气 每罐约12公斤，搬运到家 丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)等 50 天然气 随用随开 甲烷(CH4) 55 【交流讨论】 （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）家用天然气逐步代替其他燃料的原因是______(写1点，下同)；从化学角度阐述家用天然气的缺点______。 （3）家用燃料由液化石油气替换为天然气，在进气速率相同情况下(单位时间进入灶具的燃料气体分子数目相同)，耗氧量______(填“增多”、“减少”、“不变”)。 【思维拓展】 （4）人工合成金刚石已经实现。请对比碳化硅与金刚石的结构(如图)，从微观角度说明用碳化硅制金刚石的可行性______。 【答案】（1）温度达到可燃物的着火点 （2）无需搬运（合理即可） 泄漏易引发爆炸（或属于不可再生能源，合理即可） （3）减少 （4）碳化硅中含有碳原子，且其原子排列方式与金刚石相似 【解析】（1）可燃物燃烧需要满足三个条件：可燃物、与氧气接触、温度达到着火点。柴草燃烧放热使温度升高到煤的着火点，因此该现象对应燃烧条件为温度达到可燃物的着火点。 （2）从表格信息可知天然气热值高于另外两种燃料，且使用便捷、不含硫氮等杂质，燃烧污染小，因此被广泛替代其他燃料；天然气是可燃性气体，泄漏后遇明火易爆炸，且属于化石不可再生能源，这些都是天然气的缺点。 （3） 写出燃烧反应的耗氧量关系：1个分子完全燃烧消耗5个，1个分子完全燃烧消耗6.5个，而1个分子完全燃烧仅消耗2个，单位时间进入的燃料分子数相同时，甲烷的耗氧量更低，因此耗氧量减少。 （4）从微观结构示意图可知二者均为空间网状结构，原子的排列和成键方式相近，因此可以通过化学反应将碳化硅中的硅原子替换为碳原子，得到金刚石结构。 14．某校化学小组调查了本地居民使用燃料的发展历程，结合所学知识回答下列问题。 （1）天然气是居民家庭使用的主要燃料，天然气主要成分完全燃烧的化学方程式为______。 （2）将一定质量的丙烷（）在密闭容器中点燃，燃烧生成和，恢复到室温，测得所得气体的总质量为，其中碳元素的质量分数为36%，则燃烧所消耗的氧气的质量为____g。 （3）结合燃料的发展历程，未来家庭燃料应该具有的特点是__________（写一条）。 【答案】（1） （2）256 （3）清洁无污染（或热值高、对环境友好等，合理答案即可） 【解析】（1）天然气的主要成分为甲烷，甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水，其反应的化学方程式为。 （2） 恢复到室温后，水为液态，所得气体是和的混合物，其中碳元素质量为； 丙烷中碳元素全部转移到和中，丙烷（）中碳、氢元素质量比为，因此丙烷中氢元素质量为； 氢元素全部转移到水中，水的质量为，丙烷总质量为； 根据质量守恒，消耗氧气的质量=生成物总质量丙烷质量，则燃烧所消耗的氧气的质量为。 （3）从燃料发展历程可知，燃料的发展趋势是污染越来越小、热值越来越高，因此未来燃料的特点可答清洁无污染、热值高、环保安全等，合理即可。 限时：30分钟 满分：60分 一、选择题（每题2分，共10题，共20分） 1．下列关于石油的说法正确的是（ ） A. 石油是一种纯净物 B. 石油分馏得到的产物都是纯净物 C. 石油是一种重要的化工原料 D. 石油直接燃烧不会对环境造成污染 【答案】C 【解析】石油是由多种碳氢化合物组成的混合物，A错误；石油分馏得到的汽油、煤油、柴油等都是由含碳原子数不等的碳氢化合物组成的混合物，B错误；石油是一种重要的化工原料，可以通过分馏、炼制等加工过程得到多种燃料和化工原料，C正确；石油中含有硫等元素，直接燃烧会产生二氧化硫等污染物，对环境造成污染，D错误。 2．下列关于能源说法正确的是 A．煤、石油、天然气是可再生能源 B．氢气是最清洁的高能燃料 C．化石燃料不会造成环境污染 D．太阳能不属于新能源 【答案】B 【解析】A.煤、石油、天然气属于化石燃料，形成周期长达上亿年，短时间内无法自然再生，属于不可再生能源，错误； B.氢气燃烧的反应为，产物只有水，无任何污染物，且热值远高于常见燃料，是最清洁的高能燃料，正确； C.化石燃料中含有硫、氮等杂质元素，燃烧会生成、等有害气体以及烟尘，会造成酸雨、雾霾等环境污染，错误； D.新能源指传统化石能源之外、正在推广研发的清洁能源，太阳能属于典型的新能源，错误。 3．下列有关常见燃料的说法正确的是 A．煤、石油、天然气都是可再生能源 B．氢气是最清洁的燃料，燃烧产物只有水 C．天然气的主要成分是CO，燃烧时易发生爆炸 D．石油分馏属于化学变化，可得到汽油、柴油等产品 【答案】B 【解析】A、煤、石油、天然气属于化石燃料，形成周期长达数百万年，是不可再生能源，A错误。 B、氢气燃烧的反应为，产物只有水，无任何污染物，是最清洁的燃料，B正确。 C、天然气的主要成分是甲烷，不是，C错误。 D、石油分馏是利用各组分沸点不同分离物质，没有新物质生成，属于物理变化，D错误。 4．下列关于甲烷的说法正确的是（ ） A. 甲烷是一种无色无味的气体，难溶于水 B. 甲烷燃烧时火焰呈黄色 C. 甲烷燃烧的产物只有二氧化碳 D. 甲烷是一种可再生能源 【答案】A 5．第十五届全运会主火炬的火种取自南海1522米深海的可燃冰，火炬主要材料为3D打印不锈钢及耐温铝合金。可燃冰主要成分是甲烷水合物，具有热值高、储量巨大等优点。可燃冰经过降压处理后会分解出甲烷（）气体，甲烷还是重要的化工原料。 下列关于可燃冰的说法正确的是 A．可燃冰是不可再生资源 B．常温常压下，天然气和水就能结合成可燃冰 C．可燃冰和冰的性质完全相同 D．大量开采可燃冰作燃料，不会加剧温室效应 【答案】A 【解析】A.可燃冰属于化石能源，为不可再生资源，正确； B.可燃冰需在低温高压条件下形成，常温常压下易分解，错误； C.可燃冰是甲烷水合物，冰是固态水，二者组成不同，性质存在差异，错误； D.甲烷燃烧生成二氧化碳，大量使用会加剧温室效应，错误。 6．“坚持绿色发展，建设美丽中国”是全国人民的共识，下列做法不符合这一理念的是 A．加高工厂烟囱，高空排放废气 B．增大绿化面积，改善空气质量 C．减少燃煤发电，推广新型能源 D．采用绿色工艺，减少化工污染 【答案】A 【解析】A、加高工厂烟囱，高空排放废气只是将废气排放到更高处，但废气中的有害物质（如二氧化硫、氮氧化物）并未减少或处理，做法不符合绿色发展的理念，符合题意； B、增大绿化面积可以吸收二氧化碳、释放氧气，并吸附粉尘和有害气体，从而改善空气质量，做法符合绿色发展的理念，不符合题意； C、燃煤发电会产生大量污染物（如烟尘、二氧化硫）和温室气体，推广新型能源（如太阳能、风能）可减少污染和碳排放，做法符合绿色发展的理念，不符合题意； D、绿色工艺是指在生产过程中使用环保技术（如循环利用、无毒原料），从源头上减少或消除污染，做法符合绿色发展的理念，不符合题意。 故选A。 7．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 【解析】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。 8．太阳能是一种清洁能源，下列关于太阳能的说法正确的是（ ） A. 太阳能的能量密度低，不适合大规模利用 B. 太阳能的利用不受天气影响 C. 太阳能是可再生能源，取之不尽，用之不竭 D. 目前太阳能的利用技术已经非常成熟 答案：C。解析：太阳能的能量巨大，随着技术的发展，可以大规模利用，A错误；太阳能的利用受天气影响较大，如阴天、夜晚等，B错误；太阳能是可再生能源，只要太阳存在，就可以源源不断地获取，取之不尽，用之不竭，C正确；目前太阳能的利用技术还在不断发展和完善中，还存在一些问题，如能量转化效率不高等，D错误。 9．某气体由氢气、一氧化碳、甲烷中的一种或几种组成。点燃该气体后，在火焰上方罩一干冷烧杯，烧杯内壁出现水雾；把烧杯迅速倒转过来，注入少量澄清石灰水并振荡，石灰水变浑浊。下列对该气体组成的推断不正确的是 A．可能只含有一氧化碳 B．可能只含有甲烷 C．可能只含有氢气和一氧化碳 D．可能三种气体都存在 【答案】A 【分析】根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，由生成物推断反应物的元素组成，进而推断出反应物的组成情况。 【解析】点燃气体，干冷烧杯内壁出现水雾，说明有水生成，即原气体中有氢元素；注入少量澄清石灰水并振荡，石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳，即原气体中有碳元素。 A、一氧化碳中含有碳元素，若只有一氧化碳，则缺少氢元素，点燃后不会生成水，A推断错误，符合题意； B、甲烷中含有碳、氢2种元素，点燃后，可生成二氧化碳、水，推断正确，但不符合题意； C、氢气中只含有氢元素，一氧化碳中含有碳元素，点燃后，可生成二氧化碳、水，推断正确，但不符合题意； D、若三种气体混合，混合气体中含有碳、氢2种元素，点燃后，可生成二氧化碳、水，推断正确，但不符合题意。 故选A。 10．内蒙古地区的居民家用燃料的使用经历了以下主要发展历程(括号内表示主要成分)，下列说法错误的是 A．将煤炭加工成蜂窝煤的目的是增加与氧气的接触面积 B．减少煤的燃烧，可以减少空气中的雾霾 C．天然气燃烧产生的二氧化碳排放到空气中会造成酸雨 D．以上几种燃料燃烧时均放出热量 【答案】C 【解析】A、将煤炭加工成蜂窝煤的目的是增加与氧气的接触面积，A正确。 B、煤不充分燃烧会生成颗粒物，减少煤的燃烧，可缓解雾霾天气，B正确。 C、天然气燃烧生成二氧化碳，空气中二氧化碳含量过高会引起温室效应，酸雨是由二氧化硫、二氧化氮引起的，C错误。 D、燃料燃烧放出热量，D正确。 故选C。 二、非选择题（共4题，除标明外，每空2分，共40分） 11．（10分）“深海一号”是我国自主研发建造的全球首座10万吨级深水半潜式生产储油平台，标志着我国海洋石油勘探开发能力迈入“超深水时代”。天然气（主要成分CH4）是“深海一号”的主要产品之一，天然气在储存和运输过程中通常需要转化为液化天然气。请回答下列问题。 （1）请写出天然气（主要成分CH4）完全燃烧的化学方程式：_______________________，该反应属于________（填反应类型）。 （2）我国科学家在“甲烷转化为甲醇”的研究中取得了新突破。 ① 甲醇（CH3OH）中碳元素和氢元素的质量比为________。 ② 该反应中，参加反应的两种物质的质量比为________________（化成最简整数比）。 （3）天然气被公认为是比煤、石油更清洁的化石燃料，从环保角度分析，其主要原因是________。 【答案】（1） 氧化反应 （2）3:1 1:1 （3）燃烧产物污染小 【解析】（1）甲烷完全燃烧的反应物为甲烷和氧气，产物为二氧化碳和水，根据质量守恒定律配平得到方程式； 该反应不属于四大基本反应类型，属于物质与氧气发生的氧化反应。 （2）① 甲醇化学式为，碳、氢元素质量比=。 ② 甲烷制甲醇的反应为，参加反应的和质量比 = 。 （3）煤、石油含硫、氮等杂质，燃烧会生成大量有害气体和烟尘，而甲烷燃烧生成二氧化碳和水，不产生二氧化硫、氮氧化物等污染物，因此燃烧产物污染小，更清洁。 12．（10分）能源的开发、利用与转型是推动社会发展的重要支撑。 （1）从我国能源消费结构来看，目前占比最大的能源是________；请写出一种清洁能源：________。 （2）石油经分馏可得到多种产品，下列物质不属于石油分馏产品的是________（填字母）。 A．汽油 B．柴油 C．氢气 D．石蜡 （3）与直接燃烧煤炭相比，使用天然气作为燃料的主要优点是________（写一条即可）。 （4）工业上常用焦炭在高温下与水蒸气反应制取氢气，请计算：600kg焦炭完全反应，理论上同时生成CO，最多可制得氢气的质量是多少? 【答案】（1） 煤 太阳能（或风能、水能、氢能、地热能等，合理即可） （2）C （3）污染更小、燃烧更清洁、产生的有害气体更少、热值更高（任写一条） （4）解：设理论上最多可制得氢气的质量为x。          ，     答：理论上最多可制得氢气的质量为100kg。（4分） 【解析】（1）由题给变化趋势图可知，消费占比最大的能源是煤。 清洁能源有太阳能、风能、水能、氢能、地热能等。 （2）氢气不属于石油分馏产品。 （3）天然气和煤炭相比，污染更小、燃烧更清洁、产生的有害气体更少、热值更高。 （4）详见答案。 13．（10分）某化学实践小组同学根据所学知识对家用燃料的变迁展开如下探究。 任务一：调查家用燃料的变迁 【调查研究】小组同学通过走访与调查，了解到我市家用燃料的变迁主要经历了木柴→煤→煤气→天然气等阶段。 （1）在使用木柴时，人们常通过将木柴架空的方式使其燃烧得更旺，其原理是___________。 （2）60年代开始，居民家中主要采用煤炭和蜂窝煤作燃料。 ①在引燃蜂窝煤煤炉时，先要在炉膛中自下而上依次加入废报纸、小木块和蜂窝煤(如图1)，然后打开进风口。先点燃废报纸的原因是___________。 ②使用煤炉时，若操作不当会引起煤气中毒，请你写出一条避免“煤气中毒”的建议：___________。 任务二：了解家用燃料变迁的意义 （3）同学们通过查阅资料得知，充分燃烧1 kg天然气和煤所产生的和的质量如图2所示，据图分析改用天然气作燃料的优点是___________。 任务三：展望未来的新能源 【表达交流】 （4）未来燃料逐步趋于高能、无污染，其中氢气燃烧产物是水，无污染，在众多新能源中脱颖而出，写出目前氢能源不能被广泛使用的一种原因：___________。 【成果分享】通过上述学习，同学们意识到家用燃料正朝着“低碳化”发展，未来可能会使用上“零碳”燃料。 【答案】（1）增大木柴与氧气的接触面积 （2） 废报纸着火点低，易点燃，从而引燃小木块和蜂窝煤 保持通风(或安装烟囱、不在密闭空间使用煤炉等，合理即可) （3）等质量的天然气和煤完全燃烧，天然气产生的更少，污染更小 （4）制取成本高(或储存、运输困难等，合理即可) 【解析】（1） 燃烧需要可燃物与氧气接触，架空木柴可增大二者接触面积，提高燃烧充分程度，使燃烧更旺。 （2）① 可燃物燃烧需要温度达到自身着火点，废报纸着火点最低，最先被点燃，燃烧放出的热量逐步升高温度，达到木块、蜂窝煤的着火点，完成引燃。 ② 煤气中毒的原因是煤不充分燃烧生成的有毒在室内聚集，通风可以排出室内，充足的氧气可以让煤充分燃烧减少生成，均可避免中毒。 （3）由图2可知，相同质量的天然气和煤完全燃烧，天然气排放的远低于煤，是形成酸雨的主要污染物，同时天然气排放也略少，因此更环保低碳。 （4）目前氢气主要通过电解水制备，能耗大成本高，且氢气易燃易爆、密度小，储存运输技术难度高，因此暂未广泛使用。 14．（10分）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）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()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。 （2）纯氨内燃机工作时，产生的氮氧化物(如)和未燃烧的通过催化技术转化为和一种单质。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______。 （3）纯氨作为内燃机燃料，具有的优点是____________________(写一点)。 （4）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___________________________(写一点)。 【答案】（1） 化学 （2） 增大反应物与催化剂的接触面积，加快反应速率，使反应更充分 （3）燃烧不产生二氧化碳(或其他合理答案) （4）存储压力大(或其他合理答案) 【解析】（1）① 氨气分解生成氮气和氢气，方程式略。 ② 氢气燃烧属于化学变化，其储存的化学能通过反应释放，最终转化为机械能。 （2）① 略。 ② 根据质量守恒，反应前后元素种类不变，反应物含N、H、O三种元素，已知生成物为，因此单质M只含N元素，即示意图见答案。 （3）氨分子不含碳元素，燃烧不会生成温室气体二氧化碳，符合零碳燃料的要求。 （4）对比表格数据可知，液氨存储压力约为汽油的10倍，对存储设备要求更高；且自燃温度比汽油高200℃以上，更难被引燃，均是使用时需要克服的缺点。 1 / 2 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