6.2 化石燃料的利用（题型专练）化学新教材鲁教版九年级上册

第二节 化石燃料的利用 （题型突破·举一反三） 题型01 化石燃料的燃烧及其危害 题型02 化石燃料的综合利用 题型03 碳单质的结构与性质 题型04 新能源的开发及重要意义 ▌题型01 化石燃料的燃烧及其危害 1.化石燃料的燃烧 煤、石油、天然气主要由　　　　　组成，燃烧时生成　　　　　　，同时释放能量。 世界上多数国家利用的能量主要来自　　　　　　　，我国很大一部分电能是由　　燃烧产生的热能转化而来的。 2. 石油的分馏 石油是混合物。分馏是利用石油中各组分　　　　将其分离的一种方法，属于　　　　。 工业上先将石油加热至　　　　　使其气化，再送入分馏塔。塔内位置越高温度越低：沸点较低的组分在塔高层冷凝，沸点较高的组分留在塔底层。 分馏塔底的残余物为　　　　　，可作铺路、锅炉燃料等。 3. 化石燃料的危害 煤、汽油、煤油、柴油等燃料除含碳、氢元素外，还含有少量　　　　　，燃烧时生成　　　　　　　　　，释放到大气中污染空气，是形成　　的重要原因。 从污染物与温室气体排放看：　　　　　　　　。天然气的主要成分是　　，是污染最小的化石燃料，属于　　　　　　。 【典例1】（2026·辽宁锦州·三模）下列关于化石能源的说法不正确的是 A．煤、石油、天然气属于不可再生能源 B．液化石油气灶的火焰呈黄色，锅底出现黑色物质时，应调小灶具的进风口 C．煤燃烧产生的二氧化硫、氮的氧化物等物质能导致形成酸雨 D．为检测天然气是否泄漏，可以在燃气灶的上方安装报警器 【变式1-1】我国城市居民家用燃料经历了“煤→液化石油气→天然气”的更新换代。下列对燃料更新的理由说法不正确的是 A．燃料燃烧更充分，热值更高 B．减少了二氧化硫等污染物的排放 C．天然气是可再生能源 D．使用更便捷，安全性更高 【变式1-2】煤的燃烧会产生大量二氧化碳和粉尘，不利于环境保护。通过煤的综合利用可获得多种产品，用途广泛。下列说法正确的是 A．煤、石油和天然气的主要成分都是碳氢化合物 B．石油分馏出汽油、柴油等多种产品的变化是化学变化 C．煤的液化加工成汽油、煤油等液体燃料属于物理变化 D．煤燃烧产生的空气污染物有二氧化碳、一氧化碳、粉尘等 【变式1-3】能源、环境、安全已成为人们日益关注的问题。 (1)石油是三大化石燃料之一，石油属于_______(填“纯净物”或“混合物”)。 (2)煤燃烧时排放的_______、二氧化氮等污染物。这些气体或气体在空气中发生反应的生成物溶于雨水，会形成酸雨。 (3)液化石油气可以作燃料，液化石油气的主要成分为丙烷()、丁烷()、丙烯()和丁烯()等，其中含碳量最高的物质是_______。 (4)84消毒液的有效成分为次氯酸钠()，其中氯元素的化合价为_______。 (5)75%的医用消毒酒精也可有效杀灭病毒，但家用不宜大面积喷洒，如发现酒精失火，用沙土盖灭，灭火的原理是_______。 ▌题型02 化石燃料的综合利用 1. 石油的综合利用——“工业的血液” 石油不仅是重要的燃料，还是宝贵的　　　　，人们把石油称为　　　　　　。 石油化工：将石油中的大分子断裂为小分子，再按需要将小分子组合成大分子，可制得　　　　　　　　　　　　　　　　　　等。 2. 煤的综合利用——“工业的粮食” 我国能源资源现状是　　　　　　　　　，煤炭储量占我国化石能源总储量的　　　　，能源消费以煤为主。 煤的综合利用方式主要有　　　　　　　　，其产物是化肥、农药、合成材料及冶金等领域的重要原料。 利用方式 主要条件 主要产物 焦化 隔绝空气加强热 焦炭、煤焦油、焦炉气 液化 高温、高压、催化剂作用下裂解并加氢 汽油、煤油、柴油等液体燃料 气化 在氧气不足的条件下不充分燃烧 CO、H₂、CH₄等燃料气 【典例2】（2026·江苏连云港·一模）能源与生活息息相关。下列说法不正确的是 A．人类利用的能源都是通过化学变化获得的 B．乙醇汽油用作汽车燃料可减少空气污染 C．煤属于化石燃料，是不可再生能源 D．天然气燃烧产生的二氧化碳可造成温室效应 【变式2-1】“火球”是一种古代兵器，其燃料含硝石、硫黄（化学式为S）、木炭等，点燃投掷，产生浓烟与火焰（如图所示），下列说法正确的是 A．燃烧产生的浓烟扩散，说明分子在不断运动 B．硫黄、木炭都是火球燃烧所需的可燃物 C．火球燃烧产生的浓烟不会污染环境 D．可用沙土盖灭燃烧的火球，原理是清除可燃物 【变式2-2】河南平顶山煤炭资源丰富，燃煤发电是当地重要的电力来源。燃煤发电过程中，下列说法错误的是 A．煤燃烧时化学能转化为热能 B．燃煤会产生 易形成酸雨 C．煤炭属于可再生能源 D．可采用脱硫技术减少 排放 【变式2-3】化学在保证人类生存并不断提高生活质量方面起着重要作用。阅读下列科普短文，并回答相关问题： 煤是一种化石能源，主要含有碳元素，此外还含有氢、氧、氮、硫等元素。过去，大部分煤直接用作燃料，这样做带来了一系列环境污染问题，如二氧化硫的排放，引发酸雨等。 如今通过“煤气化”技术可以综合利用煤，“煤气化”是指在高温条件下，通过水蒸气与煤发生的化学反应，生成一氧化碳和氢气。这相较于直接燃煤更为清洁，也为合成氨气等化工产品提供了原料。 (1)下列能源中，与煤同属不可再生化石能源的是_______(填序号)。 ①石油②风能③天然气④沼气 (2)写出“煤气化”反应的化学方程式_______。 (3)直接燃煤产生的是酸雨的主要成因之一。下列做法对减少酸雨产生有积极作用的是_______(填字母)。 A．在燃煤中添加石灰石进行固硫 B．使用风能、太阳能等清洁能源替代部分燃煤 C．升高燃煤锅炉的排气烟囱高度 D．提高能源利用效率，减少煤炭消耗总量 (4)工业合成氨气的反应原理为：，X的化学式为_______，你的判断依据是：化学反应前后，原子的_______不变。 ▌题型03 碳单质的结构与性质 金刚石、石墨和C60都是　　　　　　　　　，物理性质差异大的原因是　　　　　　　　　　。 金刚石是　　　　　　　　　；石墨很软、有滑腻感，具有　　　　　　　。 碳单质 结构特点 主要物理性质 金刚石 碳原子呈正八面体状排列 天然存在最硬的物质 石墨 碳原子呈层状排列 质软、有滑腻感，能导电 C60 60个碳原子构成足球状分子 结构独特，具有特殊性质 木炭、活性炭、焦炭的主要成分是碳，具有　　　　　　　，因此具有　　　，活性炭可用于防毒面具、制糖脱色、净水等。 【典例3】（26-27九年级上·江苏苏州·阶段检测）碳单质存在的形式多种多样，除了金刚石、石墨之外，科学家们又相继发现了一些新的碳单质，如、、等。下列对于碳单质的认识中，正确的是 A．、、等碳单质均属于未来革命性材料 B．金刚石、石墨结构相同 C．所有的碳单质都能导电 D．石墨转化为金刚石、属于物理变化 【变式3-1】下列关于碳的各种模型的说法正确的是 A．图中三种物质都是由原子直接构成的 B．由图可知金刚石和石墨属于混合物，属于纯净物 C．图中石墨与金刚石的结构不同，所以物理性质也有许多不同 D．石墨与金刚石之间的转化是物理变化 【变式3-2】我国科学家在实验室模拟陨石环境合成金刚石。下列关于金刚石与石墨说法正确的是 A．都由碳原子构成，所以性质完全相同 B．在一定条件下，石墨可以转化为金刚石，属于物理变化 C．金刚石硬度大，石墨能导电，是碳原子排列方式不同导致 D．金刚石、石墨中碳元素化合价不同 【变式3-3】探秘碳家族 碳家族成员众多，金刚石和石墨是重要成员。金刚石和石墨的“性格”差异极大，金刚石是自然界中最硬的物质，它的碳原子的排列方式赋予了金刚石卓越的硬度，使其成为切割玻璃、加工金属的理想材料。天然金刚石经过精心打磨后，还能变成璀璨夺目的钻石。石墨则截然不同。它的碳原子呈层状排列，层与层之间容易滑动。石墨具有良好的导电性。尽管物理性质差异显著，但金刚石和石墨的化学性质却十分相似。在高温条件下，它们都能与氧气反应生成二氧化碳气体。值得一提的是，石墨在高温高压的特殊环境中可以转化为金刚石。我国科学家以二氧化碳为原料在一定条件下制得金刚石。 结合材料，回答问题； (1)石墨在一定条件的特殊环境中可以转化为金刚石，写出该反应的文字表达式______________。 (2)金刚石和石墨的物理性质中，最显著不同是_________。金刚石和石墨物理性质差异大的原因是_________。 (3)金刚石和石墨化学性质十分相似的原因是_________。 (4)石墨成为电池电极、电刷的重要材料，是因为它具有_________的特性。石墨除此之外还有________用途。 ▌题型04 新能源的开发及重要意义 1.清洁能源与能源转型 　　　　　　　是未来燃料发展的重要方向。 人们积极探索可再生的　　　　，如　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　等，以保持人类社会与自然的和谐可持续发展。 新能源 优势 主要挑战 氢能 零排放、效率高 储存难、成本高 太阳能 可再生、无污染 受天气影响、转化率低 风能 可再生、成本低 不稳定、占地广 生物质能 废物利用、环保 产量低、周期长 【典例4】（2026·安徽阜阳·三模）2025年12月20日，全球首台商用超临界二氧化碳发电机组“超碳一号”成功商运，该机组的应用能够大幅降低碳排放。下列行为不利于实现碳中和目标的是 A．推广使用低碳高效发电技术 B．焚烧农作物秸秆以增加肥力 C．积极开发太阳能等清洁能源 D．绿色出行，优先选择公共交通 【变式4-1】下列有关能源和环境的说法正确的是 A．使煤充分燃烧就不会产生大气污染物 B．煤、石油和酒精都属于不可再生能源 C．目前氢能源没有广泛推广的主要原因是淡水资源缺乏 D．开发和利用风能太阳能符合低碳生活的理念 【变式4-2】化石燃料的使用促进了经济发展，也带来了一些问题，如对环境造成不良影响，造成资源枯竭等。下列说法错误的是 A．我国大力推广脱硫煤，有助于减少酸雨 B．埋于海底的可燃冰将来可作为清洁能源 C．使用乙醇汽油作燃料，可节约石油资源 D．使发动机内汽油充分燃烧可减少CO2排放 【变式4-3】能源利用和环境保护是人类共同关注的问题，节约化石能源、减少对环境的影响是能源进一步利用和开发的重点。 (1)我国推行的乙醇汽油属于______（填“纯净物”或“混合物”）。 (2)某品牌汽车使用相同标号的乙醇汽油和普通汽油时，每百公里油耗和CO排放量的数据如下表。 项目 平均油耗/L CO排放量/g 乙醇汽油 11.8 1.358 普通汽油 11.8 2.108 由表中数据可知，______燃料对环境更友好。 (3)乙醇是可再生能源，乙醇在空气中充分燃烧的化学方程式为______。 (4)下列属于清洁能源的是______（填序号）。 A．潮汐能 B．太阳能 C．风能 (5)一定质量的甲烷燃烧时氧气不充足，生成CO、和水蒸气的混合气体20.8g，经测定其中水的质量为10.8g，则反应消耗氧气的质量为______g。 / 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 $ 第二节 化石燃料的利用 （题型突破·举一反三） 题型01 化石燃料的燃烧及其危害 题型02 化石燃料的综合利用 题型03 碳单质的结构与性质 题型04 新能源的开发及重要意义 ▌题型01 化石燃料的燃烧及其危害 1.化石燃料的燃烧 煤、石油、天然气主要由碳、氢元素组成，燃烧时生成二氧化碳和水，同时释放能量。 世界上多数国家利用的能量主要来自化石燃料的燃烧，我国很大一部分电能是由煤燃烧产生的热能转化而来的。 2. 石油的分馏 石油是混合物。分馏是利用石油中各组分沸点不同将其分离的一种方法，属于物理变化。 工业上先将石油加热至400～500℃使其气化，再送入分馏塔。塔内位置越高温度越低：沸点较低的组分在塔高层冷凝，沸点较高的组分留在塔底层。 分馏塔底的残余物为沥青、重油，可作铺路、锅炉燃料等。 3. 化石燃料的危害 煤、汽油、煤油、柴油等燃料除含碳、氢元素外，还含有少量硫、氮元素，燃烧时生成二氧化硫和氮氧化物，释放到大气中污染空气，是形成酸雨的重要原因。 从污染物与温室气体排放看：煤＞石油＞天然气。天然气的主要成分是甲烷，是污染最小的化石燃料，属于较清洁的能源。 【典例1】（2026·辽宁锦州·三模）下列关于化石能源的说法不正确的是 A．煤、石油、天然气属于不可再生能源 B．液化石油气灶的火焰呈黄色，锅底出现黑色物质时，应调小灶具的进风口 C．煤燃烧产生的二氧化硫、氮的氧化物等物质能导致形成酸雨 D．为检测天然气是否泄漏，可以在燃气灶的上方安装报警器 【答案】B 【详解】A.煤、石油、天然气是古代生物经过上亿年地质作用形成的，短时间内无法再生，属于不可再生能源，表述正确； B.火焰呈黄色、锅底出现黑色，是燃料不完全燃烧产生炭黑导致的，说明氧气供给不足，此时应该调大灶具进风口增加空气通入量，促进燃料充分燃烧，选项说调小进风口，表述错误； C.煤燃烧产生的二氧化硫、氮氧化物会和空气中的水、氧气反应生成酸性物质，是形成酸雨的主要污染物，表述正确； D.天然气主要成分是甲烷，密度比空气小，泄漏后会向上飘散，因此报警器需要安装在燃气灶上方，表述正确。 故选B。 【变式1-1】我国城市居民家用燃料经历了“煤→液化石油气→天然气”的更新换代。下列对燃料更新的理由说法不正确的是 A．燃料燃烧更充分，热值更高 B．减少了二氧化硫等污染物的排放 C．天然气是可再生能源 D．使用更便捷，安全性更高 【答案】C 【详解】A. 煤为固体，液化石油气、天然气为气体，与空气接触更充分，燃烧更完全，且热值远高于煤，说法正确。 B. 煤中含硫元素，燃烧会产生二氧化硫等污染物，天然气主要成分为CH4，几乎不含硫，可减少二氧化硫等污染物排放，说法正确。 C. 天然气属于化石燃料，是古代生物遗骸经漫长地质作用形成的，短时间内无法再生，属于不可再生能源，说法错误。 D. 天然气可通过管道运输入户，相比于使用煤和罐装液化石油气，使用更便捷，且相比煤不完全燃烧生成一氧化碳的风险更低，安全性更高，说法正确。 【变式1-2】煤的燃烧会产生大量二氧化碳和粉尘，不利于环境保护。通过煤的综合利用可获得多种产品，用途广泛。下列说法正确的是 A．煤、石油和天然气的主要成分都是碳氢化合物 B．石油分馏出汽油、柴油等多种产品的变化是化学变化 C．煤的液化加工成汽油、煤油等液体燃料属于物理变化 D．煤燃烧产生的空气污染物有二氧化碳、一氧化碳、粉尘等 【答案】A 【详解】A. 煤、石油、天然气均为常见化石燃料，主要成分都属于碳、氢元素组成的碳氢化合物，表述正确。 B. 石油分馏是利用各组分沸点不同进行分离的操作，无新物质生成，属于物理变化，表述错误。 C. 煤的液化是将固体煤加工为液体燃料的过程，有新物质生成，属于化学变化，表述错误。 D. 二氧化碳是温室气体，不属于初中化学定义的空气污染物，表述错误。 【变式1-3】能源、环境、安全已成为人们日益关注的问题。 (1)石油是三大化石燃料之一，石油属于_______(填“纯净物”或“混合物”)。 (2)煤燃烧时排放的_______、二氧化氮等污染物。这些气体或气体在空气中发生反应的生成物溶于雨水，会形成酸雨。 (3)液化石油气可以作燃料，液化石油气的主要成分为丙烷()、丁烷()、丙烯()和丁烯()等，其中含碳量最高的物质是_______。 (4)84消毒液的有效成分为次氯酸钠()，其中氯元素的化合价为_______。 (5)75%的医用消毒酒精也可有效杀灭病毒，但家用不宜大面积喷洒，如发现酒精失火，用沙土盖灭，灭火的原理是_______。 【答案】(1)混合物 (2)二氧化硫 (3)丙烯和丁烯 (4) (5)隔绝氧气(或空气) 【详解】（1）石油由多种烃类等物质混合组成，无固定组成和性质，属于混合物。 （2）煤含硫元素，燃烧生成的二氧化硫和二氧化氮是形成酸雨的主要气态污染物。 （3）丙烷含碳量，丁烷含碳量，丙烯含碳量，丁烯含碳量，因此丙烯和丁烯含碳量最高。 （4）化合物中正负化合价代数和为0，中为+1价、为-2价，设化合价为，则，解得。 （5）沙土覆盖可隔绝燃烧的酒精与氧气的接触，破坏燃烧条件实现灭火。 ▌题型02 化石燃料的综合利用 1. 石油的综合利用——“工业的血液” 石油不仅是重要的燃料，还是宝贵的化工原料，人们把石油称为“工业的血液”。 石油化工：将石油中的大分子断裂为小分子，再按需要将小分子组合成大分子，可制得塑料、合成橡胶、合成纤维、药物和染料等。 2. 煤的综合利用——“工业的粮食” 我国能源资源现状是“富煤、贫油、少气”，煤炭储量占我国化石能源总储量的90%以上，能源消费以煤为主。 煤的综合利用方式主要有焦化、液化和气化，其产物是化肥、农药、合成材料及冶金等领域的重要原料。 利用方式 主要条件 主要产物 焦化 隔绝空气加强热 焦炭、煤焦油、焦炉气 液化 高温、高压、催化剂作用下裂解并加氢 汽油、煤油、柴油等液体燃料 气化 在氧气不足的条件下不充分燃烧 CO、H₂、CH₄等燃料气 【典例2】（2026·江苏连云港·一模）能源与生活息息相关。下列说法不正确的是 A．人类利用的能源都是通过化学变化获得的 B．乙醇汽油用作汽车燃料可减少空气污染 C．煤属于化石燃料，是不可再生能源 D．天然气燃烧产生的二氧化碳可造成温室效应 【答案】A 【详解】A.人类利用的能源并非都通过化学变化获得，例如太阳能、风能、水能等可通过物理过程直接获取，无化学反应发生，该说法错误。 B.乙醇属于清洁能源，乙醇汽油相比普通汽油，燃烧时排放的硫氧化物、氮氧化物等污染物更少，可减少空气污染，说法正确。 C.煤是古代生物遗体经漫长地质作用形成的化石燃料，短时间内无法再生，属于不可再生能源，说法正确。 D.二氧化碳是主要的温室气体之一，天然气主要成分为甲烷，燃烧生成的二氧化碳会加剧温室效应，说法正确。 【变式2-1】“火球”是一种古代兵器，其燃料含硝石、硫黄（化学式为S）、木炭等，点燃投掷，产生浓烟与火焰（如图所示），下列说法正确的是 A．燃烧产生的浓烟扩散，说明分子在不断运动 B．硫黄、木炭都是火球燃烧所需的可燃物 C．火球燃烧产生的浓烟不会污染环境 D．可用沙土盖灭燃烧的火球，原理是清除可燃物 【答案】B 【详解】A.浓烟是宏观的固体小颗粒，不属于微观分子，其扩散是宏观物质的机械运动，不能说明分子在不断运动，错误。 B.硫黄、木炭都具有可燃性，都是火球燃烧的可燃物，正确。 C.燃烧产生的浓烟包含可吸入颗粒物、二氧化硫等有害物，会污染环境，错误。 D.沙土盖灭火球的原理是隔绝氧气（或空气），并非清除可燃物，错误。 【变式2-2】河南平顶山煤炭资源丰富，燃煤发电是当地重要的电力来源。燃煤发电过程中，下列说法错误的是 A．煤燃烧时化学能转化为热能 B．燃煤会产生 易形成酸雨 C．煤炭属于可再生能源 D．可采用脱硫技术减少 排放 【答案】C 【详解】A. 煤燃烧发生化学反应放出大量热，过程中化学能转化为热能，说法正确。 B. 煤中含硫元素，燃烧会生成SO2，SO2是形成酸雨的主要污染物之一，说法正确。 C. 煤炭属于化石燃料，是经过亿万年地质变化形成的，短时间内无法再生，属于不可再生能源，说法错误。 D. 燃煤时采用脱硫技术，可减少SO2的排放，降低对空气的污染，说法正确。 【变式2-3】化学在保证人类生存并不断提高生活质量方面起着重要作用。阅读下列科普短文，并回答相关问题： 煤是一种化石能源，主要含有碳元素，此外还含有氢、氧、氮、硫等元素。过去，大部分煤直接用作燃料，这样做带来了一系列环境污染问题，如二氧化硫的排放，引发酸雨等。 如今通过“煤气化”技术可以综合利用煤，“煤气化”是指在高温条件下，通过水蒸气与煤发生的化学反应，生成一氧化碳和氢气。这相较于直接燃煤更为清洁，也为合成氨气等化工产品提供了原料。 (1)下列能源中，与煤同属不可再生化石能源的是_______(填序号)。 ①石油②风能③天然气④沼气 (2)写出“煤气化”反应的化学方程式_______。 (3)直接燃煤产生的是酸雨的主要成因之一。下列做法对减少酸雨产生有积极作用的是_______(填字母)。 A．在燃煤中添加石灰石进行固硫 B．使用风能、太阳能等清洁能源替代部分燃煤 C．升高燃煤锅炉的排气烟囱高度 D．提高能源利用效率，减少煤炭消耗总量 (4)工业合成氨气的反应原理为：，X的化学式为_______，你的判断依据是：化学反应前后，原子的_______不变。 【答案】(1)①③ (2) (3)ABD (4) 种类、数目 【详解】（1）化石能源是由古代生物遗骸经过漫长地质年代形成的，属于不可再生能源。①石油：属于化石能源，不可再生能源；②风能：属于可再生能源，不是化石能源； ③天然气：属于化石能源，不可再生能源；④沼气：由生物质发酵产生，属于可再生能源，不是化石能源。因此，与煤同属不可再生化石能源的是①③。 （2）根据短文描述，“煤气化” 是在高温下，水蒸气与碳反应生成一氧化碳和氢气，反应的化学方程式为：。 （3）酸雨主要由二氧化硫、氮氧化物等酸性气体溶于雨水形成，减少这些气体的排放是关键。 A、在燃煤中添加石灰石进行固硫，可将硫元素转化为硫酸钙等稳定物质，减少SO2​排放，说法正确； B、使用风能、太阳能等清洁能源替代部分燃煤，可直接减少化石燃料燃烧，从而减少SO2​排放，说法正确； C、升高燃煤锅炉的排气烟囱高度，只是将污染物排放到更高的大气中，并未减少污染物总量，不能减少酸雨，说法错误； D、提高能源利用效率，减少煤炭消耗总量，可直接减少 SO2​ 排放，说法正确； 故选：ABD。 （4）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类、数目和质量不变。，反应前：6个氢原子；反应后2个氮原子、6个氢原子，则X中含有2个氮原子，X的化学式为N2。判断依据是：化学反应前后，原子的种类、数目不变。 ▌题型03 碳单质的结构与性质 金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，物理性质差异大的原因是碳原子的排列方式不同。 金刚石是天然存在最硬的物质；石墨很软、有滑腻感，具有优良的导电性能。 碳单质 结构特点 主要物理性质 金刚石 碳原子呈正八面体状排列 天然存在最硬的物质 石墨 碳原子呈层状排列 质软、有滑腻感，能导电 C60 60个碳原子构成足球状分子 结构独特，具有特殊性质 木炭、活性炭、焦炭的主要成分是碳，具有疏松多孔的结构，因此具有吸附性，活性炭可用于防毒面具、制糖脱色、净水等。 【典例3】（26-27九年级上·江苏苏州·阶段检测）碳单质存在的形式多种多样，除了金刚石、石墨之外，科学家们又相继发现了一些新的碳单质，如、、等。下列对于碳单质的认识中，正确的是 A．、、等碳单质均属于未来革命性材料 B．金刚石、石墨结构相同 C．所有的碳单质都能导电 D．石墨转化为金刚石、属于物理变化 【答案】A 【详解】A.、、等新型碳单质具有特殊的理化性质，在超导、功能材料等领域有极高应用潜力，属于未来革命性材料，说法正确； B.金刚石是空间立体网状结构，石墨是层状结构，二者结构完全不同，说法错误； C.金刚石没有自由移动的带电粒子，不能导电，不是所有碳单质都可导电，说法错误； D.石墨、金刚石、是不同的碳单质，互相转化时有新物质生成，属于化学变化，说法错误。 【变式3-1】下列关于碳的各种模型的说法正确的是 A．图中三种物质都是由原子直接构成的 B．由图可知金刚石和石墨属于混合物，属于纯净物 C．图中石墨与金刚石的结构不同，所以物理性质也有许多不同 D．石墨与金刚石之间的转化是物理变化 【答案】C 【详解】A.金刚石、石墨是由碳原子直接构成的，但是由分子构成的，并非都由原子直接构成，说法错误。 B.金刚石、石墨、都是只由碳元素组成的不同单质，各自都属于纯净物，说法错误。 C.物质的结构决定性质，金刚石和石墨的碳原子排列方式不同（结构不同），因此它们的硬度、导电性等物理性质差异很大，说法正确。 D.石墨和金刚石是结构不同的两种碳单质，二者的转化过程中有新物质生成，属于化学变化，说法错误。 【变式3-2】我国科学家在实验室模拟陨石环境合成金刚石。下列关于金刚石与石墨说法正确的是 A．都由碳原子构成，所以性质完全相同 B．在一定条件下，石墨可以转化为金刚石，属于物理变化 C．金刚石硬度大，石墨能导电，是碳原子排列方式不同导致 D．金刚石、石墨中碳元素化合价不同 【答案】C 【详解】A.金刚石和石墨都由碳原子构成，但碳原子排列方式不同，物理性质差异极大，仅化学性质相似，并非性质完全相同，A错误。 B.石墨和金刚石是两种不同的物质，转化过程有新物质生成，属于化学变化，B错误。 C.结构决定性质，金刚石硬度大、石墨能导电的性质差异，本质原因就是碳原子的排列方式不同，C正确。 D.金刚石和石墨均为碳单质，单质中元素化合价为0，二者碳元素化合价均为，化合价相同，D错误。 【变式3-3】探秘碳家族 碳家族成员众多，金刚石和石墨是重要成员。金刚石和石墨的“性格”差异极大，金刚石是自然界中最硬的物质，它的碳原子的排列方式赋予了金刚石卓越的硬度，使其成为切割玻璃、加工金属的理想材料。天然金刚石经过精心打磨后，还能变成璀璨夺目的钻石。石墨则截然不同。它的碳原子呈层状排列，层与层之间容易滑动。石墨具有良好的导电性。尽管物理性质差异显著，但金刚石和石墨的化学性质却十分相似。在高温条件下，它们都能与氧气反应生成二氧化碳气体。值得一提的是，石墨在高温高压的特殊环境中可以转化为金刚石。我国科学家以二氧化碳为原料在一定条件下制得金刚石。 结合材料，回答问题； (1)石墨在一定条件的特殊环境中可以转化为金刚石，写出该反应的文字表达式______________。 (2)金刚石和石墨的物理性质中，最显著不同是_________。金刚石和石墨物理性质差异大的原因是_________。 (3)金刚石和石墨化学性质十分相似的原因是_________。 (4)石墨成为电池电极、电刷的重要材料，是因为它具有_________的特性。石墨除此之外还有________用途。 【答案】(1) (2) 硬度 碳原子的排列方式不同 (3)都是由碳元素组成的单质 (4) 导电 润滑剂 【详解】（1）石墨在高温高压的特殊环境中可以转化为金刚石，可知反应物为石墨，反应条件为高温高压，生成物为金刚石。文字表达式需注明反应物、反应条件和生成物，故该反应的文字表达式为：； （2）材料中明确指出：金刚石是自然界中最硬的物质，石墨质地柔软，因此二者物理性质最显著的不同是硬度不同。 由“金刚石的碳原子的排列方式赋予了金刚石卓越的硬度”，“石墨的碳原子呈层状排列”可知，物理性质差异大的原因是碳原子的排列方式不同。 （3）由于二者都是由碳元素组成的单质，因此化学性质十分相似； （4）根据材料可知，石墨具有良好的导电性，这一特性使其可作为电池电极、电刷材料。 结合材料，石墨的碳原子呈层状排列，层与层之间容易滑动，故石墨的用途还包括制作润滑剂。 ▌题型04 新能源的开发及重要意义 1.清洁能源与能源转型 清洁化、低碳化是未来燃料发展的重要方向。 人们积极探索可再生的绿色能源，如氢能、太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能等，以保持人类社会与自然的和谐可持续发展。 新能源 优势 主要挑战 氢能 零排放、效率高 储存难、成本高 太阳能 可再生、无污染 受天气影响、转化率低 风能 可再生、成本低 不稳定、占地广 生物质能 废物利用、环保 产量低、周期长 【典例4】（2026·安徽阜阳·三模）2025年12月20日，全球首台商用超临界二氧化碳发电机组“超碳一号”成功商运，该机组的应用能够大幅降低碳排放。下列行为不利于实现碳中和目标的是 A．推广使用低碳高效发电技术 B．焚烧农作物秸秆以增加肥力 C．积极开发太阳能等清洁能源 D．绿色出行，优先选择公共交通 【答案】B 【详解】A.碳中和的目标是减少二氧化碳排放，实现碳平衡。推广使用低碳高效发电技术，能降低碳排放，A不符合题意； B.焚烧农作物秸秆会产生大量二氧化碳和有害气体，增加碳排放，B符合题意； C.开发太阳能等清洁能源，可减少对化石能源的依赖，降低碳排放，C不符合题意； D.绿色出行，优先选择公共交通，能减少交通工具尾气排放，D不符合题意。 【变式4-1】下列有关能源和环境的说法正确的是 A．使煤充分燃烧就不会产生大气污染物 B．煤、石油和酒精都属于不可再生能源 C．目前氢能源没有广泛推广的主要原因是淡水资源缺乏 D．开发和利用风能太阳能符合低碳生活的理念 【答案】D 【详解】A、煤中除了碳元素外，还含有硫元素等其他元素，即使煤充分燃烧，也会产生二氧化硫等大气污染物，说法错误，不符合题意； B、煤、石油和天然气是三大化石燃料，它们都属于不可再生能源；酒精可以通过粮食发酵等方法再生，属于可再生能源，说法错误，不符合题意； C、氢能源具有燃烧热值高、燃烧后只生成水等优点，但目前氢能源没有广泛推广的主要原因并不是淡水资源缺乏，而是因为制取氢气需要消耗大量的能源，并且成本较高，说法错误，不符合题意； D、风能、太阳能都是清洁、无污染的能源，开发和利用这些能源可以减少对化石燃料的依赖，减少二氧化碳等温室气体的排放，从而符合低碳生活的理念，说法正确，符合题意。 故选：D。 【变式4-2】化石燃料的使用促进了经济发展，也带来了一些问题，如对环境造成不良影响，造成资源枯竭等。下列说法错误的是 A．我国大力推广脱硫煤，有助于减少酸雨 B．埋于海底的可燃冰将来可作为清洁能源 C．使用乙醇汽油作燃料，可节约石油资源 D．使发动机内汽油充分燃烧可减少CO2排放 【答案】D 【详解】A、煤中的硫燃烧产生的二氧化硫是造成酸雨的主要物质，大力推广脱硫煤，有助于减少酸雨，说法正确，不符合题意； B、可燃冰具有可燃性，主要成分是甲烷的水合物，其燃烧生成二氧化碳和水，不会产生空气污染物，因此埋于海底的可燃冰将来可作为清洁能源，说法正确，不符合题意； C、使用乙醇汽油作燃料，可节约石油资源，说法正确，不符合题意； D、使发动机内汽油充分燃烧可减少一氧化碳等污染物的排放，不能减少二氧化碳的排放，说法错误，符合题意。 故选：D。 【变式4-3】能源利用和环境保护是人类共同关注的问题，节约化石能源、减少对环境的影响是能源进一步利用和开发的重点。 (1)我国推行的乙醇汽油属于______（填“纯净物”或“混合物”）。 (2)某品牌汽车使用相同标号的乙醇汽油和普通汽油时，每百公里油耗和CO排放量的数据如下表。 项目 平均油耗/L CO排放量/g 乙醇汽油 11.8 1.358 普通汽油 11.8 2.108 由表中数据可知，______燃料对环境更友好。 (3)乙醇是可再生能源，乙醇在空气中充分燃烧的化学方程式为______。 (4)下列属于清洁能源的是______（填序号）。 A．潮汐能 B．太阳能 C．风能 (5)一定质量的甲烷燃烧时氧气不充足，生成CO、和水蒸气的混合气体20.8g，经测定其中水的质量为10.8g，则反应消耗氧气的质量为______g。 【答案】(1)混合物 (2)乙醇汽油 (3) (4)ABC (5)16 【详解】（1）乙醇汽油是由乙醇和汽油混合而成的，属于混合物； （2）由表中数据可知，使用乙醇汽油时CO排放量少，所以乙醇汽油对环境更友好； （3）乙醇在空气中充分燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为； （4）潮汐能、太阳能、风能都属于清洁能源，选ABC； （5）甲烷燃烧生成水的质量为10.8g， 根据氢元素质量守恒，甲烷中氢元素的质量=， 则甲烷的质量=， 根据质量守恒定律，参加反应的氧气质量为。 / 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 $可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 第二节 化石燃料的利用 (题型突破举一反三) 题型01化石燃料的燃烧及其危害 典例精析 【典例1】B 三举一反三 【变式1-1】C 【变式1-2】A 【变式1-3】(1)混合物 (2)二氧化硫 (3)丙烯和丁烯 (4)+1 (5)隔绝氧气（或空气） 题型02化石燃料的综合利用 E 典例精析 【典例2】A 上举一反 【变式2-1】B 【变式2-2】C 高温 【变式2-3】(1)①③ (2)C+H,0C0+H2 (3)ABD (4) N, 种类、数目 题型03碳单质的结构与性质 典例精析 【典例3】A 三举一反目 【变式3-1】C 【变式3-2】C 【变式33】)石墨高温商压金刚石 (2) 硬度 碳原子的排列方式不同 (3)都是由碳元素组成的单质 (4) 导电 润滑剂 题型04新能源的开发及重要意义 1/2 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 典例精析 【典例4】B 举一反王 【变式41】D 【变式42】D 点燃 【变式43】(1)混合物 (2)乙醇汽油 (3)C2H,0H+302=2C0,+3H,0 (4)ABC (5)16 2/2