7.2 化石能源的合理利用(深度学习辅导讲义)化学新教材人教版九年级上册
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内容正文:
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
化石能源的利用1
1.化石能源
化石能源是由古代生物的遗骸经一系列复杂变化而形成的,是不可再生能源。
三大化石能源是:煤、石油、天然气。
2.煤和石油
(1)煤:煤是复杂的混合物,主要含碳元素,还含少量的氢、氮、氧、硫等元素;将煤做燃料,主要利用碳与氧气反应放出的热量。
(2)石油:
①从地下直接开采出来的石油叫原油,是一种黏稠的液体;
②石油是混合物,主要含碳、氢元素;
③石油炼制的产品:沥青、石蜡、润滑油、柴油、煤油、汽油、液化石油气(沸点由高到低)等。
(3)石油和煤的综合利用
煤的干馏
石油的分馏
原理
隔绝空气加强热,使煤分解
将石油加热并使用催化剂炼制,再利用各成分的沸点不同进行分离
变化类型
化学变化
物理变化
产品及用途
焦炭(冶金原理)
石蜡(制成蜡烛)、沥青(铺路)
煤焦油、粗氨水(化工原料)
汽油、煤油、柴油,润滑油
焦炉煤气(重要燃料)
石油气(重要燃料)
【易错提醒】
①用作居民生活燃气的煤气,如果泄漏,不仅遇明火会引起爆炸,还会因含有一氧化碳使人中毒。
②将煤隔绝空气加强热,发生的是化学变化。
石油不可以直接作燃料,会浪费资源。
③煤和石油是混合物,它们综合利用的产品也都是混合物。
④“煤气”、“煤油”虽然名称中都有“煤”字,但不都是煤的产品。 “煤气”是煤的产品;“煤油”却是石油产品。
3.天然气
(1)天然气主要含有由碳、氢元素组成的气态碳氢化合物,其中最主要的成分是甲烷。在化石能源中,天然气是较清洁的能源。
(2)甲烷
化学式
CH4
物理性质
无色,无味的气体,密度比空气小,极难溶于水。
化学性质:
可燃性
实验现象:产生蓝色火焰,罩在火焰上方的干冷的烧杯内壁出现水雾,倒转烧杯,注入少量澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊。
实验结论:甲烷中含有碳元素和氢元素;甲烷有可燃性,燃烧生成二氧化碳和水。
化学方程式:CH4+2O2 CO2+2H2O
(3)沼气
池沼中产生的沼气主要成分也是甲烷。把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵,就可产生沼气。
(4)可燃冰
可燃冰是在高压和低温条件下形成的,主要成分是甲烷水合物。具有热值高,储量巨大,有望成为未来新能源。若开发利用不当,可能引发地质灾害和温室效应加剧。
【知识拓展】
1. 检验某可燃物是否含碳、氢元素的方法:点燃,在可燃物上方罩一个冷而干燥的烧杯,烧杯内壁出现水雾,说明生成了水,证明含有氢元素;把烧杯迅速倒过来,立即注入澄清石灰水,变浑浊,说明生成了二氧化碳,证明含有碳元素。(如果某可燃物燃烧生成了二氧化碳和水,只能证明一定含碳、氢元素,可能含氧元素)。
2. 鉴别氢气、一氧化碳、甲烷:检验燃烧的产物(导出点燃,在火焰上方分别罩一个冷而干燥的烧杯,看烧杯内壁是否出现水雾现象;把烧杯迅速倒过来,立即注入澄清石灰水,看是否变浑浊。
降低化石能源的利用对环境的影响2
1.化石能源燃烧对空气造成的污染
(1)煤燃烧产生二氧化硫、氮的氧化物等污染物,溶于雨水引起酸雨。
(2)汽车尾气中的污染物:CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物和烟尘。
(3)大量化石燃料燃烧产生的二氧化碳会引起温室效应加剧,导致全球变暖。
2.减少化石能源的利用对环境的影响
提高燃料质量和改进使用技术,减少污染物的排放;
(1)推广使用脱硫煤;改进脱硫设备;用天然气代替煤;
(2)改进汽车发动机的燃烧方式,使用催化净化装置,加大尾气检测力度,推广使用电动汽车。
3.氢气
(1)作为新能源的优点:氢气无毒;燃烧放热多;燃烧产物是水,无污染;
(2)氢气的制取:
药品
锌粒和稀硫酸
原理
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
收集方法
向下排空气法(密度比空气小)、排水法(难溶于水)
实验装置
(3)氢气目前不能广泛使用的原因:大量制取氢气储运成本太高;
(4)需解决问题:如何大量廉价的制取氢气;如何安全地运输、贮存氢气。
4.开发利用新能源
(1)最清洁、最理想的燃料: 氢能源
(2)正在开发和利用的其他能源:太阳能、风能、潮汐能、核能、生物质能等。
(3)能源消费结构的变化趋势:向清洁低碳方向转变。
【易错提醒】
①氢能、电能属于二次能源,是由太阳能、风能等一次能源人工转换得到的。
②氢氧燃料电池是将化学能直接转化为电能,而非先燃烧放热再发电。
③核能均属于不可再生能源;太阳能、风能、氢能、沼气才属于可再生绿色能源。
④制取氢气时,也可以将稀硫酸换成稀盐酸,但制得的气体可能会不纯,混有少量氯化氢气体。
化石燃料1
典例1(25-26九上·广东台山·期末)下列物质属于化石燃料的是
A.柴草 B.天然气 C.酒精 D.一氧化碳
【答案】B
【解析】化石燃料是古代生物遗骸经地质变化形成的燃料,主要包括煤、石油和天然气。选项中,天然气属于化石燃料,而柴草、酒精、一氧化碳均不属于化石燃料。
故选B。
变式1(25-26八年级下·山东泰安·期末)下列关于天然气、煤、石油的说法正确的是
A.天然气的主要成分是甲烷
B.石油的分馏和煤的气化、液化、焦化都是化学变化
C.煤在空气中加强热制得焦炭、煤焦油和煤气等产品
D.石油是一种由沸点不同的化合物组成的混合物,不加热就可以直接燃烧
【答案】A
【详解】A. 说法正确;
B. 石油分馏是利用各组分沸点不同分离物质,只是状态的改变,无新物质生成,属于物理变化,煤的气化有一氧化碳等生成,煤的液化有甲醇等液态燃料生成,煤的焦化有焦炭等物质生成,均有新物质生成,均属于化学变化,说法错误;
C. 煤制焦炭、煤焦油等产品的操作是干馏,需要隔绝空气加强热,在空气中加强热煤会直接燃烧,无法得到目标产物,说法错误;
D. 可燃物燃烧需要温度达到着火点,不加热时温度达不到石油的着火点,无法直接燃烧,说法错误。
变式2(26-27九年级上·湖北随州·阶段检测)如图是我国西汉青铜雁鱼灯及其示意图。灯油燃烧时,产生的烟气通过鱼身和雁颈导入雁体内水中,可减少对室内空气的污染。下列说法错误的是
A.转动灯罩隔绝空气,可使灯火熄灭
B.烟气中氧气、氮气体积比约为1∶4
C.利用了灯油的化学性质可燃性
D.雁腹中的水还能对灯体进行降温,减少灯油挥发
【答案】B
【详解】A.隔绝可燃物与空气的接触是灭火的原理之一,转动灯罩隔绝空气可使灯火熄灭,故选项A正确;
B.正常空气中氧气、氮气体积比约为,但烟气是灯油燃烧后的产物,燃烧过程消耗了大量氧气,因此烟气中氧气和氮气的体积比远小于,故选项B错误;
C.灯油可作为燃料使用,利用了其化学性质可燃性,故选项C正确;
D.水可吸收热量对灯体降温,温度越低,灯油挥发速率越慢,因此能减少灯油挥发,故选项D正确。
化石燃料对环境的影响2
典例1(2026·广东广州·二模)能源与生活息息相关。下列有关说法不正确的是
A.燃油汽车使用的化石能源不可再生 B.煤燃烧产生的二氧化碳会造成酸雨
C.液氢是高能燃料,且燃烧后产物无污染 D.乙醇汽油用作燃料可减少空气污染
【答案】B
【解析】A、化石能源包括煤、石油、天然气,且化石能源不可再生,该选项说法正确;
B、空气中二氧化碳含量过高会引起温室效应,而不会引起酸雨,该选项说法不正确;
C、液氢的热值高,且液氢热值高,为高能燃料,该选项说法正确;
D、乙醇燃烧生成二氧化碳和水,使用乙醇汽油可以减少汽车尾气的污染,该选项说法正确。
故选B。
变式1(25-26八年级下·山东淄博·期中)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2(25-26八年级下·黑龙江绥化·期末)下列说法错误的是
A.能产生温室效应的气体只有二氧化碳
B.使用脱硫煤可以减少酸雨的产生
C.氢气无毒,是一种清洁的高能燃料,已应用于航天、交通等领域。
D.发生CO中毒,轻度的应呼吸大量新鲜空气,严重的要立即送到医院进行救治。
【答案】A
【详解】A.能产生温室效应的气体除外,还有甲烷、臭氧、氟利昂等,并非只有二氧化碳,错误;
B.酸雨主要由、氮氧化物的排放引起,使用脱硫煤可减少排放,能减少酸雨的产生,正确;
C.氢气无毒,燃烧产物只有水、无污染,且热值高,属于清洁高能燃料,目前已应用于航天、氢能源交通等领域,正确;
D.会与血红蛋白结合使其失去携氧能力,造成人体缺氧中毒,轻度中毒时呼吸大量新鲜空气可缓解症状,严重时需立即送医救治,正确;
氢气的制取3
典例1(25-26九年级下·河南周口·阶段检测)氢气是未来最理想的能源之一。下列有关氢气的说法不正确的是
A.氢气燃烧产物只有水,无污染
B.点燃氢气前必须检验纯度
C.氢气与氧气混合点燃一定会爆炸
D.氢气密度比空气小,可填充探空气球
【答案】C
【详解】A、氢气燃烧只生成水,无污染物产生,是清洁燃料,该选项不符合题意。
B、氢气是可燃性气体,不纯时点燃可能发生爆炸,因此点燃前必须检验纯度,该选项不符合题意。
C、只有氢气浓度处于爆炸极限范围内,与氧气混合点燃才会发生爆炸,并不是一定会爆炸,该选项符合题意。
D、氢气密度远小于空气,因此可用于填充探空气球,该选项不符合题意。
故选C。
变式1氢气制取与性质实验的部分操作示意图如图,正确的是
A.装入锌粒 B.制取并验纯
C.收集气体 D.检验燃烧产物
【答案】D
【解析】A、向试管中装入锌粒时,应先将试管横放,用镊子把锌粒放在试管口,再慢慢将试管竖起,让锌粒缓缓滑到试管底部。若直接将锌粒投入直立的试管中,锌粒可能会打破试管底部,故图示操作不正确;
B、实验室用锌粒和稀硫酸反应制取氢气,该反应中反应物为固体和液体,反应条件为常温,应选用固液常温型发生装置;氢气的验纯方法是:收集一试管氢气,试管口朝下,用拇指堵住试管口靠近酒精灯火焰,移开拇指,听到尖锐的爆鸣声,则说明氢气不纯,声音很小时,则说明氢气纯净,故图示操作不正确;
C、氢气密度比空气小,应用向下排空气法收集氢气,故图示操作不正确;
D、氢气燃烧生成水,检验氢气燃烧产物时,在氢气燃烧的火焰上方罩一个干冷的烧杯,若烧杯内壁出现水雾,说明氢气燃烧生成了水,故图示操作正确。
故选D。
变式2(2026·山西运城·二模)如图是实验室制取氢气的实验装置,经小组同学讨论,认为该实验难以达到实验目的,理由是
A.使用的试剂不反应 B.试管①铁夹的位置靠上
C.试管②管口的方向向下 D.试管②中导管伸入过短
【答案】D
【详解】A.锌的金属活动性顺序排在氢之前,可与稀硫酸发生反应,试剂可以反应,错误。
B.铁夹位置靠上仅属于操作不规范,只要夹持稳定,不会影响氢气的制取和收集,不会导致实验失败,错误。
C.氢气密度远小于空气,采用向下排空气法收集时,试管口向下是正确操作,错误。
D.向下排空气法收集氢气时,导管需要伸入试管(集气容器)底部,才能排尽内部空气,同时避免氢气从管口逸出。图中试管②的导管仅伸入管口位置,过短的导管会导致氢气直接逸出,无法收集到氢气,因此难以达到实验目的,正确。
氢能4
典例1(25-26九上·广东东莞·一模)关于氢能的说法错误的是
A.燃烧产物无污染 B.属于可再生能源
C.需解决安全储存问题 D.能量转化效率为100%
【答案】D
【解析】A、氢气燃烧产物是水,无污染,故A不符合题意;
B、氢气可以通过电解水等方法得到,属于可再生能源,故B不符合题意;
C、氢气易燃、密度小,需解决安全储存问题,故C不符合题意;
D、任何能量转化过程都存在损耗(如热能散失),效率无法达到100%,故D符合题意。
故选D。
变式1(25-26八年级下·山东潍坊·期末)可用于化学储氢,其贮氢与释氢过程如图所示,下列说法不正确的是
A.贮氢过程为高温,需隔绝空气防爆炸
B.贮氢过程中发生的是化合反应
C.贮氢吸收的比释氢释放的少
D.从反应条件及物质分析,此法储氢仍存在制氢、储运成本高的问题
【答案】B
【详解】贮氢反应:,生成物为两种;
释氢反应:,HCl中的H元素也会转化为氢气。
A.高温下与空气混合易爆炸,因此贮氢需隔绝空气,说法正确。
B.化合反应的特征是“多变一”,贮氢反应生成物有和两种,不属于化合反应,说法错误。
C.释氢时除了贮氢吸收的中的H,HCl中的H也会转化为,因此贮氢吸收的比释氢释放的少,说法正确。
D.贮氢需要高温条件,同时氢气制备、储运成本都较高,说法正确。
变式2(25-26九年级上·四川广元·期末)据央视新闻报道:2023年3月25日,我国首次将光伏发电制成固态氢能应用于电力系统。
光伏发电制氢:利用太阳能产生的余电,将水分解并转化为氢气,可以得到“绿氢”。
固态储氢:利用固体与氢气发生物理吸附或化学反应等作用,可以把氢气储存起来。如镁系合金储氢原理之一是镁在一定条件下与氢气发生作用生成MgH2。
固态氢能发电:其形式之一是在一定条件下将固态储氢装置释放的氢气注入燃料电池。氢气在燃料电池中与氧气发生化学反应,产生直流电,可实现能量的转化,为我们提供“绿电”。
能源站通过氢能的制取、存储、发电、加氢一体化,实现“绿电”与“绿氢”之间的灵活转换,很好地解决了新能源发电的随机性、季节性波动强的难题。随着绿色、循环、低碳等技术的不断发展,化学正在为建设美丽中国贡献巨大力量!
依据所给信息,回答下列问题:
(1)氢能属于______(填“可再生能源”或“不可再生能源”)。
(2)电解水时,氢气在电源的______极生成。该反应的化学方程式为____________
(3)镁在储氢过程中有化学变化发生,判断的依据是过程中生成了______(填名称)。
(4)能与水反应生成氢氧化镁和氢气,该反应的化学方程式为____________。
(5)氢燃料电池工作时,能量转化形式为______能转化为电能。
【答案】(1)可再生能源
(2)负
(3)氢化镁
(4)
(5)化学
【详解】(1)利用太阳能产生的余电,将水分解并转化为氢气,说明氢能属于可再生能源;故填:可再生能源。
(2)电解水实验中“正氧负氢”,氢气在电源的负极产生;水通电分解生成氢气和氧气,反应的化学方程式为;故填:负;。
(3)镁在储氢过程中有化学变化发生,是因为镁在一定条件下与氢气发生反应生成氢化镁;故填:氢化镁。
(4)能与水反应生成氢氧化镁和氢气,反应的化学方程式为;故填:。
(5)氢燃料电池工作时消耗氢气,产生电能,其能量转化形式为化学能转化为电能;故填:化学。
甲烷的燃烧5
典例1(25-26九年级上·河北沧州·期末)《易经》记载:“泽中有火”“上火下泽”。这是对甲烷气体在湖泊沼泽水面上起火现象的描述。下列有关甲烷的叙述,正确的是
A.甲烷和氢气都是新能源 B.甲烷燃烧只生成水
C.甲烷是可燃冰的主要成分 D.甲烷与空气的混合物,被点燃时不可能会发生爆炸
【答案】C
【详解】A、甲烷是传统能源,不是新能源,故选项说法不正确。
B、甲烷是由碳元素和氢元素组成的,完全燃烧生成二氧化碳和水,故选项说法不正确。
C、可燃冰的主要成分是甲烷水合物,主要成分为甲烷,故选项说法正确。
D、甲烷具有可燃性,空气中的氧气具有助燃性,甲烷与空气的混合物,被点燃时可能会发生爆炸,故选项说法不正确。
故选C。
变式1(25-26八年级下·山东烟台·阶段检测)天然气作为清洁燃料已进入千家万户,我们须时刻牢记安全用气。下列做法正确的是
A.天然气报警器安装在灶台下方
B.厨房出现天然气泄漏的臭味时,立即开灯检查
C.天然气的分子不做无规则运动,所以无气味
D.燃气热水器安装在通风良好的位置
【答案】D
【详解】A.天然气的主要成分是甲烷,密度比空气小,天然气报警器应安装在灶台上方,故选项不符合题意;
B.厨房出现天然气泄漏的臭味时,应关闭阀门,打开门窗,不能立即开灯检查,因为天然气具有可燃性,混有一定量的空气,遇到明火,容易发生爆炸,故选项不符合题意;
C.所有分子都在永不停息做无规则运动;天然气本身无特殊气味,为便于察觉泄漏才添加了有臭味的示踪剂,故选项不符合题意;
D.燃气热水器安装在通风良好的位置,否则会导致一氧化碳中毒,故选项符合题意。
变式2(26-27九年级上·广东佛山·阶段检测)阅读下列文字,回答问题。
甲烷()是天然气的主要成分,是一种无色、无臭的气体,密度小于空气,难溶于水且不和水反应,具有可燃性,在空气中燃烧发出蓝色火焰,生成和水。甲烷过多排放到空气中也会导致较严重的温室效应。
(1)甲烷的化学性质:_____________________(写1条)。
(2)若要收集一瓶甲烷气体可采用_________法,理由是_____________________________;
(3)点燃甲烷,在火焰上方罩一个内壁沾有澄清石灰水的烧杯,若______________,说明反应生成。
(4)根据题目信息,尝试写出甲烷燃烧的符号表达式:______________________________。甲烷燃烧________(填“属于”或“不属于”)化合反应。
【答案】(1)具有可燃性(合理即可)
(2)排水 甲烷难溶于水且不与水反应(或“向下排空气;甲烷密度小于空气,常温下不与空气中成分反应”,收集方法与理由对应即可)
(3)澄清石灰水变浑浊
(4) 不属于
【详解】(1)化学性质是需要通过化学变化才能表现出的性质,可燃性是甲烷的典型化学性质,也可填写“常温下不与水反应”等符合要求的答案。
(2)气体收集方法根据溶解性和密度选择:难溶于水且不与水反应的气体可用排水法,密度比空气小且不与空气成分反应的气体可用向下排空气法。
(3)二氧化碳能和澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成难溶的碳酸钙,因此可通过澄清石灰水变浑浊的现象检验二氧化碳的生成。
(4)符号表达式用化学式表示反应物、生成物,注明反应条件,中间用箭头连接;化合反应特征是“多变一”,该反应生成物有2种,不符合化合反应定义,因此不属于。
化石燃料的合理利用1
1. 分类思维:精准区分易混概念边界
核心区分逻辑:先从「形成来源+再生周期」两个维度判断能源属性,煤、石油、天然气是古代生物遗骸经百万年地质变化形成的,属于不可再生的化石能源;沼气、乙醇等人工制取的燃料属于可再生能源,天然气虽相对清洁,但仍属于化石能源,不属于新能源。
进阶技巧:遇到“可再生/不可再生”辨析题,直接排除核能、化石燃料,其余太阳能、风能、氢能、沼气均归为可再生能源,避免掉入“天然气是新能源”的经典陷阱。
2. 变化思维:穿透物理/化学变化本质
核心辨析逻辑:煤的干馏是隔绝空气加强热,生成焦炭、煤焦油、煤气等新物质,属于化学变化;石油的分馏是利用各组分沸点不同进行分离,无新物质生成,属于物理变化,这是中考选择题的高频失分点。
进阶延伸:煤的气化、液化、焦化均属于化学变化,只有石油的分馏系列操作是物理变化,可直接形成判断条件反射,避免混淆。
3. 证据推理思维:从现象反推物质组成
甲烷燃烧实验进阶逻辑:点燃甲烷后,干冷烧杯内壁出现水雾,证明含氢元素;翻转烧杯加澄清石灰水变浑浊,证明含碳元素,通过产物元素组成,无需氧气参与即可推理出甲烷的元素构成,完全符合质量守恒定律的元素守恒逻辑。
实验细节陷阱:点燃甲烷前必须验纯,该操作可迁移到所有可燃性气体点燃前的安全要求,形成通用推理逻辑,无需单独死记单个气体的操作要求。
4. 环保思维:构建污染成因与治理闭环
污染分层逻辑:化石燃料燃烧的环境影响分三层:① 含硫/氮元素的燃料燃烧生成SO₂、NOₓ,引发酸雨;② 大量燃烧生成CO₂,加剧温室效应;③ 不完全燃烧生成CO和烟尘,造成空气污染。
脱硫工艺进阶点拨:石灰石湿法脱硫的核心是逆流喷淋,增大烟气与浆液的接触面积,高温环境下气体溶解度减小,会导致SO₂吸收效率下降,这是工艺流程大题的高频隐藏考点,可直接迁移到所有气体吸收类工艺的原理分析中。
5. 守恒思维:打通计算与资源利用的关联
质量守恒延伸:1kg天然气和1kg煤充分燃烧的产物对比中,煤燃烧产生的SO₂远多于天然气,因此“煤改气”能大幅降低酸雨污染,通过产物质量数据可直接推理出能源替代的环保意义,无需死记结论。
资源利用逻辑:化石能源综合利用的核心是“元素全利用”,将煤、石油中的碳氢元素转化为多种化工产品,比直接燃烧的资源利用率提升数倍,这也是“工业的粮食”“工业的血液”称号的本质原因。
◆能力强化练
1.(2026·广东广州·三模)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
【详解】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。
2.(2026·河南周口·模拟预测)家用燃料的变迁见证了生活质量的飞跃,其大致历程为:薪柴→煤→液化石油气→天然气→未来燃料。下列有关家用燃料的叙述错误的是
A.将煤制成蜂窝状,可增大其与氧气的接触面积,使燃烧更充分
B.液化石油气属于化石能源,是纯净物
C.天然气泄漏时,应立即关闭阀门并打开门窗通风
D.氢能作为未来燃料,其燃烧产物无污染
【答案】B
【详解】A.可燃物与氧气的接触面积越大,燃烧越充分。将煤制成蜂窝状可增大煤与氧气的接触面积,促进充分燃烧,叙述正确。
B.液化石油气是石油加工的产物,属于化石能源,其主要成分为丙烷、丁烷等多种物质,属于混合物而非纯净物,叙述错误。
C.天然气是可燃性气体,泄漏时立即关闭阀门切断气源、打开门窗通风降低燃气浓度,可防止发生爆炸,叙述正确。
D.氢能燃烧的反应为,产物只有水,无任何污染,是理想的未来燃料,叙述正确。
3.(25-26九年级下·河南周口·阶段检测)氢气是未来最理想的能源之一。下列有关氢气的说法不正确的是
A.氢气燃烧产物只有水,无污染
B.点燃氢气前必须检验纯度
C.氢气与氧气混合点燃一定会爆炸
D.氢气密度比空气小,可填充探空气球
【答案】C
【详解】A、氢气燃烧只生成水,无污染物产生,是清洁燃料,该选项不符合题意。
B、氢气是可燃性气体,不纯时点燃可能发生爆炸,因此点燃前必须检验纯度,该选项不符合题意。
C、只有氢气浓度处于爆炸极限范围内,与氧气混合点燃才会发生爆炸,并不是一定会爆炸,该选项符合题意。
D、氢气密度远小于空气,因此可用于填充探空气球,该选项不符合题意。
故选C。
4.(2025·江苏常州·三模)下列关于能源的说法不正确的是
A.天然气是不可再生能源 B.太阳能电池利用了光—热转换
C.石油可通过分馏进行综合利用 D.氢能源具有无污染、热值高等优点
【答案】B
【详解】A、天然气属于化石燃料,形成需要数百万年,短期内不可再生,因此是不可再生能源,说法正确;
B、太阳能电池通过光伏效应将光能直接转化为电能,而非光热转换,光热转换用于太阳能热水器等设备,说法错误;
C、石油分馏利用各成分沸点不同进行分离,没有新物质产生,属于物理方法,是石油综合利用的常见方式,说法正确;
D、氢气燃烧产物为水,无污染,且热值高,是清洁能源的典型优点,说法正确。
故选B。
5.(25-26九年级下·重庆·期中)实验室制取氢气的部分操作如下图所示,其中正确的是
A.检查气密性 B.加入药品
C.收集气体 D.检验纯度
【答案】D
【详解】A、该装置长颈漏斗与外界空气相通,未对长颈漏斗下端进行液封,用手捂锥形瓶时气体可从长颈漏斗逸出,无法检查气密性,操作错误。
B、加入锌粒等块状固体药品时,应将锥形瓶横放,将固体放在瓶口后缓慢竖立容器,使固体滑入瓶底,直接投入会砸破锥形瓶底部,操作错误。
C、氢气密度小于空气,用该万能瓶收集氢气应从短导管进气,长导管排出空气,图示从长管进气无法收集到氢气,操作错误。
D、检验氢气纯度时,将收集满氢气的试管管口朝下,移近酒精灯火焰后松开拇指点火,操作正确。
6.(25-26九年级下·四川成都·自主招生)“推动重点行业节能降碳改造,推进新能源开发利用”是我国实现“双碳战略”的重要抓手。下列措施不能降碳的是
A.大力发展火力发电 B.开发氢能替代化石能源
C.推广使用新能源汽车 D.加强碳捕集、利用与封存
【答案】A
【详解】A.火力发电需要大量燃烧煤炭等化石燃料,会释放大量的二氧化碳,无法实现降碳,A符合题意。
B.氢能燃烧产物只有水,无二氧化碳排放,替代化石能源可减少碳排放,B不符合题意。
C.推广新能源汽车可减少燃油消耗,降低化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放,C不符合题意。
D.碳捕集、利用与封存可直接减少大气中的二氧化碳总量,能实现降碳,D不符合题意。
7.(2026·河北石家庄·模拟预测)气体X可能是氢气、甲烷中的一种或两种,用如图所示装置验证其物质组成(无水硫酸铜为白色粉末,遇水变蓝)。下列分析错误的是
A.若仅观察到无水硫酸铜变蓝,则火焰呈淡蓝色
B.若澄清石灰水变浑浊,则无水硫酸铜一定变蓝
C.若无水硫酸铜变蓝,则气体X中一定含有氢气
D.该实验利用气体X燃烧的产物推断物质的元素
【答案】C
【详解】A、仅无水硫酸铜变蓝说明燃烧只生成水,气体X为氢气,氢气燃烧火焰呈淡蓝色,故说法正确;
B、澄清石灰水变浑浊说明燃烧生成二氧化碳,气体X一定含甲烷,甲烷燃烧同时生成水,故无水硫酸铜一定变蓝,故说法正确;
C、无水硫酸铜变蓝说明燃烧生成水,甲烷燃烧也会生成水,气体X可能只含甲烷,不一定含有氢气,故说法错误;
D、该实验依据反应前后元素种类不变,通过燃烧产物的元素组成推断气体X的元素组成,故说法正确。
故选C。
8.(25-26九年级上·云南曲靖·阶段检测)鉴别H2、CO和CH4三种气体,最简便的方法是
A.分别通入澄清石灰水
B.分别点燃,观察火焰颜色
C.分别通过灼热的氧化铜
D.分别点燃,在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,再向烧杯中注入澄清石灰水
【答案】D
【详解】A、分别通入澄清石灰水,、CO、均不与澄清石灰水反应,均无明显现象,不能鉴别三者,不符合题意;
B、、CO、燃烧产生的火焰颜色相似,难以区分,无法鉴别三者,不符合题意;
C、分别通过灼热的氧化铜,氢气与氧化铜反应生成铜和水,一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,均能使黑色固体变红;而甲烷与氧化铜不反应,无明显现象,不能鉴别和CO,不符合题意;
D、氢气燃烧生成水,一氧化碳燃烧生成二氧化碳,甲烷燃烧生成二氧化碳和水,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则分别点燃,在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,再向烧杯中注入澄清石灰水,若仅烧杯内壁有水雾生成,则为氢气;若仅澄清石灰水变浑浊,则为一氧化碳;若烧杯内壁有水雾生成且澄清石灰水变浑浊,则为甲烷,能鉴别三者,符合题意。
故选:D。
9.(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。
10.(25-26八年级下·山东泰安·期末)燃料、能源与生活息息相关,下列说法正确的是
A.石油分馏利用石油中各组分的沸点不同
B.将煤液化加工成汽油属于物理变化
C.化石燃料燃烧不会加剧温室效应
D.天然气属于可再生能源
【答案】A
【详解】A.石油分馏的核心原理就是利用石油中各组分沸点的差异进行分离,属于物理变化,说法正确。
B.煤液化是通过化学反应将煤转化为汽油等液体燃料,有新物质生成,属于化学变化,说法错误。
C.化石燃料燃烧会产生大量(主要温室气体),会加剧温室效应,说法错误。
D.天然气属于化石燃料,需要漫长地质年代才能形成,短时间内不可再生,属于不可再生能源,说法错误。
◆综合拔高练
11.(26-27九年级上·江苏苏州·阶段检测)用氢、制氢、储氢是氢能研究的热点。
(1)用氢
①2022年北京冬奥会火炬“飞扬”以氢气为燃料。点燃氢气前需要______________(填操作方法)。
②氢燃料电池在公共交通中应用已较为成熟,其工作原理是氢气与氧气在一定条件下反应生成水,反应的化学符号表达式是______________。燃料电池工作时,将______能转化为电能。
(2)制氢
甲烷和水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一,主要流程如下:
已知:氧化钙(CaO)可以吸收二氧化碳,转化成碳酸钙(CaCO3)固体。
①转化Ⅰ发生反应的符号表达式为______________
②已知:(反应放热)。向该重整制氢体系中加入适量CaO,其优点是______________
(3)储氢
①物理储氢:液态氢是氢电池的燃料,氢气在高压下转化为液态氢进行存储。
②化学储氢:CO2和H2在Pd和MgO的催化下,转化为CH4和H2O,该反应的符号表达式为______________。
【答案】(1) 验纯 化学
(2) 除去二氧化碳,得到高纯氢气,反应放热可维持体系温度,节约能源
(3)
【详解】(1)①氢气具有可燃性,混有一定量的空气,遇到明火,容易发生爆炸,故点燃氢气前需要检验氢气的纯度;
②氢气与氧气在一定条件下反应生成水,该反应的符号表达式为:;氢燃料电池利用氢气与氧气反应提供能量,故氢燃料电池工作时将化学能转化为电能;
(2)①转化Ⅰ是甲烷和水在催化剂作用下、的条件下,反应生成了二氧化碳和氢气,反应的符号表达式为:;
②CaO 可以吸收混合气体中的 CO2,提纯氢气;该反应放热,能够为反应体系提供热量,减少供热消耗。
(3)二氧化碳和氢气在钯和氧化镁的催化下,转化为甲烷和水,该反应的符号表达式为:;
12.(25-26八年级下·山东烟台·期中节选)(4)锌粒与稀硫酸反应生成硫酸锌与氢气。兴趣小组利用图1制取氢气,并用量气管(有刻度)测定氢气的体积(氢气不易溶于水,实验过程中量气管内水不会溢出)。结合图2分析,反应结束后测量氢气体积时,为了减小误差,读数时要注意_______。
A.要保持量气管左右液面相平
B.应在t3时读取数值
C.反应后应该将大试管中残留的氢气全部排入量气管中
【答案】
(4)AB
【详解】
(4)A.读取氢气体积时,要保持量气管左右液面相平(使装置内外压强相等,避免压强差导致体积测量误差),正确;
B.图2中,t3时气体温度恢复至室温,此时读取数值能避免温度变化(热胀冷缩)对体积的影响,因此应在t3时读数,正确;
C.反应结束后,留在大试管里的气体体积等于反应前大试管里的气体体积,生成的氢气已经占据了相应空间并把同等体积的气体推向量气管了,因此不能将残留的氢气全部排入量气管中,错误。
13.(25-26九年级下·重庆开州·期中)甲烷是一种较清洁的能源。某小组在实验室制取甲烷并验证其组成。
(1)装置甲还可以制取氧气,用该装置制取氧气时试管口略向下倾斜的原因是_____________,该反应的化学方程式为___________;
(2)实验前,用图乙所示方法检查装置气密性时,如果气密性良好,很快会出现的现象是 ____(填字母序号);
(3)甲烷难溶于水,密度比空气的小,实验室收集甲烷的方法是___________(写1种即可);
(4)下列能证明甲烷中含有碳、氢元素的现象有 (填字母序号)。
A.火焰呈淡蓝色
B.干燥的烧杯壁出现水雾
C.倒转烧杯,加入少量澄清石灰水,振荡后溶液变浑浊
【答案】(1) 防止冷凝水倒流使试管炸裂
(2)A
(3)排水法(或向下排空气法)
(4)BC
【详解】(1)略;
甲是固体加热型反应,试管口有棉花,适用于高锰酸钾制取氧气,化学方程式略。
(2)检查装置气密性,用手握住试管,试管内气体膨胀,如气密性良好,少量气体通过导管从水中逸出,则现象为A。
(3)甲烷难溶于水,可用排水法收集。密度比空气小,可以使用向下排空气法收集。
(4)化学反应前后元素的种类。氧气中只有氧元素,甲烷和氧气点燃,在干燥的烧杯壁出现水雾,说明有水生成,可证明甲烷中含有氢元素。倒转烧杯,加入少量澄清石灰水,振荡后溶液变浑浊,说明有二氧化碳生成,可证明甲烷中含有碳元素。故选BC。
14.(2026·山西阳泉·三模)为探究某未知气体是氢气还是甲烷,同学们在实验室中进行了如下实验。
实验方法:①点燃气体,在火焰上方罩一个干燥的小烧杯,观察烧杯壁上的现象。②迅速将烧杯倒过来,向烧杯中注入少量澄清石灰水,振荡,观察现象。
(1)实验现象:①气体燃烧,发出蓝色火焰,________。②澄清石灰水变浑浊。
(2)实验结论:该气体为________。
【问题与思考】
(3)点燃该气体前,一定要先________。上述实验中,气体燃烧的化学方程式为________。
(4)氢气和甲烷都可作燃料,与甲烷相比,氢气的优点是________。
【答案】(1)烧杯内壁有水雾
(2)甲烷
(3)检验气体的纯度
(4)产物是水,清洁无污染/热值高/来源广(合理即可)
【详解】(1)能使澄清石灰水变浑浊,说明产物有二氧化碳,则反应物含C元素,则该气体是甲烷,甲烷燃烧时,有水生成,所以烧杯内壁出现水雾。
(2)燃烧时,既生成水,又能使澄清石灰水变浑浊(生成二氧化碳),所以该气体是甲烷。
(3)可燃性气体点燃之前,一定要先检验纯度,防止不纯的气体点燃时发生爆炸。
甲烷在点燃的条件下,和氧气反应,生成二氧化碳和水,化学方程式为。
(4)氢气燃烧时,产物是水,无污染。氢气热值高,来源广。
15.(2026·云南昭通·模拟预测)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。
【详解】(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。
16.(25-26八年级下·山东日照·期末)奥运火炬燃料的变迁见证了人类能源技术的进步与环保理念的升级。同时,科学家们也在探索将大气中的转化为清洁能源的新路径。
(1)奥运火炬燃料的变迁史:柴草→液化石油气(主要含C、H元素)→丙烷()→氢气。
①柴草燃烧时,通常架空柴草使其燃烧得更旺,其中的原理是___________。
②用电火花引燃丙烷,这是为燃料提供的条件是____________。
③氢气是未来最理想的能源,请写出一个能生成氢气的化学方程式:__________________。
④火炬燃料的选择越来越“低碳化”。为助力“碳中和”,你的做法是________________。
(2)捕获与转化为燃料乙烷的研究
①富集的和在复合催化剂和光照条件下反应,原理如图所示,其化学方程式为___________;该反应中,复合催化剂的作用是__________。
②转化为乙烷的过程中,能量转化形式为光能转化为__________;从微观角度分析,该过程中不变的粒子是_______(写粒子符号)。
【答案】(1) 增大可燃物与空气的接触面积,使燃烧更充分 使温度达到丙烷的着火点 绿色出行,多乘坐公共交通
(2) 催化作用 化学能 C、H、O
【详解】(1)①燃烧剧烈程度和可燃物与氧气的接触面积正相关,架空柴草可以增大接触面积,让燃烧更充分。
②燃烧需要温度达到可燃物的着火点,电火花放热使温度达到丙烷的着火点,从而实现引燃。
③电解水可以生成氢气,化学方程式为:。
④略。
(2)①根据微观示意图确定反应物为、,生成物为、,结合质量守恒配平即可;催化剂在反应中起催化作用。
②反应中光能转化为燃料乙烷中储存的化学能;化学变化中原子是最小粒子,反应前后、、原子不变。
17.(25-26九年级上·山西大同·期末)西气东输
西气东输是中国距离最长、口径最大的输气管道,西起塔里木盆地的轮南,东至上海。全线采用自动化控制,供气范围覆盖中国西部、长三角、珠三角、华中地区的400多座城市。东西横贯新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、安徽、江苏、上海9个省区,全长4200千米。2025年6月,西气东输四线甘宁段成功投产。至此,西气东输四线全线贯通投产。截至2025年6月,从国家管网集团获悉,西气东输管道系统2003年以来累计向长三角地区输送天然气达5500亿立方米,折合替代标煤7.1亿吨,可减少排放二氧化硫1399.2万吨、粉尘3.98亿吨和二氧化碳8.04亿吨。
结合材料信息,分析思考、解决问题:
(1)天然气燃烧时发出______色火焰,其完全燃烧的化学方程式为______。
(2)西气东输中所使用的输气管道制作材料应具备的特点是______(写一点)。
(3)输气管道在输入天然气前要先通入氮气,这样做的目的是______。
(4)从文中可知,使用天然气可以缓解的环境问题有______。
(5)西气东输给我国东部地区带来的好处是______。
【答案】(1) 蓝色
(2)耐腐蚀(或强度高、气密性好、耐高温、耐高压等)
(3)排净管道内的空气,防止天然气与空气混合后点燃发生爆炸
(4)空气污染;温室效应;酸雨的形成(答出一点即可)
(5)缓解东部地区能源短缺的问题(或优化能源结构,减少煤炭的使用,从而改善空气质量;或为东部地区的工业生产提供稳定的能源,促进经济发展等,合理即可)
【详解】(1)天然气的主要成分是甲烷(CH4),甲烷燃烧时会发出蓝色火焰。甲烷完全燃烧会生成二氧化碳和水,对应的化学方程式为:。故填:蓝色;。
(2)输气管道需要长期输送天然气,且会埋在地下或者暴露在户外环境中,所以材料需要具备耐腐蚀(或强度高、气密性好、耐高温、耐高压等)的特点,以此保障运输的安全和稳定性。故填:耐腐蚀(或强度高、气密性好、耐高温、耐高压等)。
(3)天然气和空气混合后,遇到明火容易发生爆炸。提前通入氮气,是为了排净管道内的空气,防止天然气与空气混合后点燃发生爆炸。故填:排净管道内的空气,防止天然气与空气混合后点燃发生爆炸。
(4)从题目给出的材料能看到,使用天然气替代煤炭后,可减少二氧化硫排放,减少酸雨的形成;也能减少粉尘排放,减轻空气污染;也能减少二氧化碳排放,可缓解温室效应。故填:空气污染;温室效应;酸雨的形成(答出一点即可)。
(5)西气东输可以缓解东部地区能源短缺的问题,也能优化能源结构,减少煤炭的使用,从而改善空气质量,为东部地区的工业生产提供稳定的能源,促进经济发展。故填:缓解东部地区能源短缺的问题(或优化能源结构,减少煤炭的使用,从而改善空气质量;或为东部地区的工业生产提供稳定的能源,促进经济发展等,合理即可)
18.(2026·江苏徐州·模拟预测)兴趣小组在老师指导下进行气体制取和性质探究实验。
(1)实验室加热高锰酸钾制取氧气,反应的化学方程式为________,实验中还需要增加固定装置的仪器是________。排水法收集氧气时水槽中的水变成紫红色,可能的原因是________________。
(2)实验室用锌粒与稀硫酸反应收集一瓶比较纯净的氢气,请你从图A-H中选择合适的仪器________(填序号)进行组装,实验测定反应中生成的体积随反应时间变化的情况如图所示,已知:锌粒与稀硫酸反应放热。
①反应速率最大的时间段是________________。
②在和时间段里,反应速率不同的可能原因是________。
③实验室需要制取的进行性质实验,理论上至少需要含杂质的锌粒多少克________。(杂质不参加反应,本实验条件下密度为,写出计算过程,结果保留1位小数)
【答案】(1) 铁架台(带铁夹) 试管口未放一团棉花,高锰酸钾粉末进入水槽
(2) ADG或BEFG 锌与稀硫酸反应放热,段温度升高的影响大于硫酸浓度降低的影响,反应速率加快;段稀硫酸浓度显著降低,浓度降低的影响超过温度的影响,反应速率减慢 解:氢气的体积为,氢气的质量为
设理论上至少需要锌粒的质量为。
解得
含杂质锌粒质量为
答:理论上至少需要含杂质的锌粒1.5克。
【详解】(1)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,其反应的化学方程式为。
加热高锰酸钾固体制取氧气时,需要用铁架台(带铁夹)固定试管,因此缺少的固定装置仪器是铁架台;高锰酸钾是粉末状固体,若试管口没有塞棉花,加热时高锰酸钾粉末会随气流进入水槽,使水槽中的水变成紫红色。
(2)①锌粒和稀硫酸制氢气是固液不加热型发生装置,要收集较纯净的氢气,需要选择排水法,因此组装可以是简易装置ADG(试管+单孔塞+排水收集),也可以是BEFG(锥形瓶+分液漏斗+双孔塞+排水收集),两种都正确。
②反应速率由单位时间生成氢气的体积决定,图像斜率越大速率越快,由图可知段斜率最大,因此该段反应速率最大。已知该反应放热:阶段,反应放热使体系温度升高,温度升高对反应速率的促进作用大于硫酸浓度降低的抑制作用,反应速率加快;阶段,稀硫酸浓度显著降低,浓度降低对反应速率的抑制作用超过温度升高的促进作用,反应速率减慢。
③见答案。
19.(25-26九年级下·上海闵行·阶段检测)氢能是人类未来的理想能源之一,制氢、储氢、释氢、用氢是氢能研究的热点。
项目一:制氢
根据生产来源和碳排放量不同,可将氢能分为以下三类。
(1)“灰氢”是用化石燃料制氢,过程中主要发生的是_____(填“物理”或“化学”)变化。从生成物的角度分析,该方法造成的环境问题是_____。
A.酸雨
B.温室效应增强
C.臭氧空洞
(2)以天然气为原料并采用如图流程制氢,最终制得的属于“蓝氢”,请分析作出此判断的依据。_____
(3)利用可再生能源电解水可以制得“绿氢”,该反应的化学方程式为_____。请列举除氢能之外的一种可再生能源_____。
项目二:储氢
(4)物理储氢:在高压下把氢气压缩储存于钢瓶中,发生变化的是_____。
A.氢分子的质量
B.氢分子的大小
C.氢分子间的间隔
D.氢分子的体积
(5)化学储氢:可利用Mg—Cu储氢合金与氢气反应生成金属氢化物MgH2,MgH2中氢元素的化合价为_____。
A. B. C.+1 D.+2
项目三:释氢
(6)的一种释氢过程如图所示,释氢开始时反应速率较快,然后逐渐减小。据图分析,反应速率逐渐减小的原因是_____。
项目四:用氢
(7)氢气是理想的燃料,原因是_____(任写一条)。
【答案】(1) 化学 B
(2)以天然气(化石燃料)为原料制氢,同时对生成的CO2进行了捕集、封存,符合蓝氢的定义
(3) 太阳能(合理即可)
(4)C
(5)B
(6)反应生成的层覆盖在表面,阻碍了与水的接触,使反应速率减慢
(7)燃烧产物只有水,无污染(或热值高、制取原料来源广,合理即可)
【详解】(1)化石燃料制氢有新物质H2、CO2生成,属于化学变化;该过程排放大量CO2,CO2会造成温室效应增强,而酸雨由硫氮氧化物导致,臭氧空洞由氟利昂等导致,不是CO2排放引起的,故选B。
(2)该方法以化石燃料(天然气)为原料制氢,过程中分离捕集了CO2,不向环境排放大量CO2,符合蓝氢的分类标准,因此属于蓝氢。
(3)水在通电条件下反应生成氢气和氧气,该反应的化学方程式为;太阳能、风能、地热能等都属于常见可再生能源。
(4)高压压缩氢气属于物理变化,氢分子的质量、大小、体积都不变,仅分子间的间隔减小,故选C。
(5)在MgH2中镁元素的化合价为+2价,根据化合物中正负化合价代数和为零可知,其中氢元素的化合价为-1价,故选B。
(6)反应生成的Mg(OH)2覆盖在MgH2表面,阻碍了水与内部MgH2接触,反应物接触面积减小,因此反应速率逐渐减小。
(7)氢气燃烧产物是水,无污染(或热值高、制取原料来源广,任写一条合理即可)
◆中考真题练
20.(2026·江苏南通·中考真题)通江达海的南通依托江海优势大力发展新能源产业。下列属于新能源的是
A.风能 B.煤炭 C.石油 D.天然气
【答案】A
【详解】煤炭、石油、天然气是三大传统化石燃料,风能属于新能源,故选A。
21.(2026·江苏镇江·中考真题)化石燃料是重要的化工原料,其储量有限,须综合利用。下列属于煤的深加工产品的是
A.汽油 B.石蜡 C.柴油 D.焦炭
【答案】D
【详解】 焦炭是通过煤的干馏得到的,因此焦炭属于煤的深加工产品。汽油、柴油、石蜡均是石油经分馏、裂化等炼制工艺得到的产品,不属于煤的深加工产物。
22.(2026·江苏常州·中考真题)美国森特勒利亚镇某煤矿内大火已燃烧60多年,预测还将燃烧250年。下列说法正确的是
A.矿井内的石灰石是可燃物 B.矿内温度超过煤炭着火点
C.煤炭燃烧不会产生有害物 D.250年后火因耗尽熄灭
【答案】B
【详解】A. 石灰石主要成分为,不具有可燃性,不属于可燃物,说法错误。
B. 煤炭可以持续燃烧,说明满足燃烧的全部条件,因此矿内温度一定超过了煤炭的着火点,说法正确。
C. 煤炭中含硫、碳等元素,燃烧会生成、等有毒有害气体,还会产生可吸入颗粒物,说法错误。
D. 煤矿不是完全密闭的体系,会有空气持续流通补充,不会因氧气耗尽自然熄灭,说法错误。
23.(2026·四川南充·中考真题)近50年来我国家用燃料的变迁历程为:柴草→煤→液化石油气→天然气,燃料的变迁体现了人类对能源便捷、高效、清洁的追求。
(1)煤既是重要的燃料,也是重要的化工原料,其储量有限,是______能源(填“可再生”或“不可再生”),必须综合利用。
(2)液化石油气的主要成分是丙烷()、丁烷(),与燃煤相比,使用液化石油气可以减少导致酸雨的空气污染物有_____(填一种)。
(3)有时家用燃气灶的火焰呈现黄色,锅底出现黑色物质,此时需要_____(填“调大”或“调小”)灶具的进风口,使天然气完全燃烧。
【答案】(1)不可再生
(2)二氧化硫(或二氧化氮或氮氧化合物)
(3)调大
【详解】(1)煤属于化石燃料,需要经过数亿年地质变化才能形成,短时间内无法再生,因此属于不可再生能源。
(2)酸雨的主要成因是空气中的二氧化硫、氮氧化物等酸性气体溶于雨水,燃煤会释放大量这类污染物,而液化石油气主要成分为只含碳、氢元素的烃类,燃烧时可减少上述致酸雨污染物的排放。
(3)火焰呈黄色、锅底出现黑色是燃料不完全燃烧的表现,说明氧气供给不足,调大进风口可增加空气(氧气)通入量,促进燃料充分燃烧。
24.(2026·四川攀枝花·中考真题)天然气是优质的燃料和化工原料。
(1)充分燃烧1 kg天然气和1 kg煤释放的热量和产生SO2的质量如下图。据图回答:与煤相比,天然气作为燃料具有的优点是_______。
(2)已知:常温常压下,天然气的密度为0.80 kg·m-3,含甲烷的质量分数为85%。在镍作催化剂、800~1000℃的条件下,甲烷与水蒸气反应生成CO和H2,该反应的化学方程式是_________________。若用这种方式制取H2(假设天然气中其它成分不与水蒸气反应),10.0 m3天然气最多制得氢气_______kg。
【答案】(1)等质量的天然气燃烧放热更多,产生的二氧化硫更少
(2) CH4+H2OCO +3H2 2.55
【详解】(1)对比柱状图数据,相同质量的天然气和煤燃烧,天然气放热55MJ远高于煤的21MJ,同时产生的二氧化硫质量远小于煤,可减少酸雨等污染。
(2)根据反应物为甲烷和水蒸气,生成物为CO和,结合反应条件配平即可得到上述方程式。
10.0 m³天然气的质量为,其中甲烷质量为;
设生成氢气质量为,
。
25.(2026·西藏·中考真题)阅读科普材料,请用所学化学知识回答下列问题。
冰滴咖啡(图1)是制作咖啡饮品的一种方式,设计者从中获取灵感设计出了一套声音艺术装置-《振动的时间》(图2)。该装置中有类似冰滴壶的容器里放着很多冰块,这些冰块慢慢融化,象征着地球上不断消融的冰川。如果打开开关,让水滴落下来,可以听到滴滴答答的声音。但这细微的声音通过音响的放大,会变成巨大的声响,像冰川表层崩塌的声音,也像冰川内部的“心跳声”。
(选自《我们爱科学》2023年3月,有删改)
(1)冰川不断消融,主要是因为大气中CO2含量不断上升,导致___________效应增强。
(2)大量使用化石能源导致CO2排放量增多。化石能源主要有煤、石油、 ___________,写出化石能源充分燃烧的一个化学方程式____________。
(3)CO2并不是破坏生态环境的“罪人”,而是有利于人类生存环境的“功臣”。写出CO2的一个用途__________________。
(4)开关可以控制冰水滴落的速度,象征着人类目前或许还有办法控制冰川的消融。请你写出控制大气中CO2含量增多的一条措施___________。
【答案】(1)温室
(2) 天然气
(3)灭火(合理即可)
(4)大力植树造林(合理即可)
【详解】(1)大气中二氧化碳增多会导致温室效应增强。
(2)三大化石燃料为煤、石油、天然气;
天然气主要成分为甲烷,甲烷充分燃烧生成二氧化碳和水。
(3)二氧化碳的用途有:灭火、用作气体肥料、用于人工降雨、生产碳酸饮料等。
(4)降低大气CO2含量思路:减少排放(减少化石燃料燃烧,使用太阳能、氢能等清洁能源);增加吸收(大力植树造林)。
26.(2025·四川资阳·中考真题)中国传统文化对人类文明贡献巨大,许多诗句和典籍中都蕴含化学知识。
(1)西晋《蜀都赋》中有“火井沈荧于幽谷,高焰飞煽于天垂。”该句描写了天然气的燃烧。天然气中的甲烷完全燃烧的化学方程式为_______________________________。
(2)《三国志·吴书·周瑜传》记载,赤壁之战中,黄盖以“蒙冲斗舰数十艘,实以薪草,……时风盛猛,悉延烧岸上营落”。从燃烧条件分析,“时风盛猛”使火势更旺的原因是________________________。
(3)《梦溪笔谈》中描述了一种液体化石燃料:“颇似淳漆,燃之如麻,但烟甚浓,所沾帷幕皆黑”,该化石燃料是石油。下列说法错误的是__________。
A.石油属于不可再生能源
B.石油炼制可得到汽油、煤油和柴油
C.化石燃料包括煤、石油、天然气、氢气等
D.化石燃料只能通过燃烧加以利用
【答案】(1)
(2)提供足够的空气(氧气)
(3)CD
【详解】(1)甲烷完全燃烧时和氧气反应,生成二氧化碳和水,化学方程式见答案。
(2)燃烧需要满足与氧气接触的条件,大风会带来大量新鲜空气,提高氧气浓度,让燃烧反应更充分剧烈,因此火势更旺。
(3)A. 石油属于化石燃料,是不可再生能源,说法正确;
B. 石油通过分馏炼制可以得到汽油、煤油、柴油等产品,说法正确;
C. 化石燃料仅包含煤、石油、天然气三类,氢气不属于化石燃料,说法错误;
D. 化石燃料除了燃烧供能外,还可以作为化工原料生产塑料、药品等产品,并非只能燃烧利用,说法错误。
27.(2025·四川成都·中考真题)合理利用化石能源和开发新能源有利于能源结构优化。
(1)据图分析,目前我国能源消费中占比最大的能源是________,写出一种“其他能源”________。
(2)下列不属于石油炼制的产品是________(填序号)。
a.汽油 b.煤油 c.乙醇 d.液化石油气
(3)用天然气代替煤的优点是________。
(4)焦炭可与超临界水反应制备,化学方程式为。根据化学方程式计算,含600kg碳的焦炭最多制备的质量是多少?
【答案】(1) 煤 氢能(合理即可)
(2)c
(3)减少二氧化硫、可吸入颗粒物等污染物的排放
(4)
解:设制备H2的质量为x。
解得 x=200kg
答:含600kg碳的焦炭最多制备H2的质量是200kg。
【详解】(1)从图中可知,目前我国能源消费中占比最大的能源是煤;“其他能源” 可以是太阳能(或风能、水能等,合理即可)。
(2)乙醇不是石油炼制的产品,石油炼制可得到汽油、煤油、液化石油气等,答案为c。
(3)天然气代替煤的优点:减少二氧化硫、可吸入颗粒物等污染物的排放(或热值高,合理即可 )。
(4)见答案。
28.(2026·江苏镇江·中考真题)、都是重要的化学能源。
Ⅰ.燃烧
在催化剂的作用下,以为燃料、为载氧体的化学链燃烧工作原理如图1所示。该装置工作稳定,燃料燃烧更充分。
(1)燃料反应器中发生反应的化学方程式为_____________。
(2)空气反应器排出的尾气中含量最多的气体为__________(填化学式)。
Ⅱ.联合、燃烧
(3)①与燃烧生成和,参加反应的与的分子个数比为_________。
②高温下,与还能反应生成和,该反应的化学方程式为__________________。
(4)一种联合、燃烧的工作原理如图2所示。
①甲烷化反应室中,参加反应的物质有_________种。
②该联合燃烧的过程中可循环使用的物质为_________。
③对比和的混合气体与的直接燃烧,联合、燃烧的优点为_________。
【答案】(1)
(2)
(3) 4∶3
(4) 2 防止高温条件下与反应生成NO,以免污染环境(或燃烧产生的与合成后可循环利用,不排放)
【详解】(1)根据流程图可知,发生的反应为甲烷与硫酸钙在催化剂作用下反应生成硫化钙、二氧化碳和水,化学方程式见答案;
(2)CaS 与空气中O2反应重新生成CaSO4,空气中主要是N2(不参与反应),所以尾气中含量最多的是 N2。
(3)①与燃烧生成和,反应的化学方程式为,则参加反应的与的分子个数比为4:3;
②高温下,与反应生成和,化学方程式见答案;
(4)①根据流程图可知,N2和H2O进入甲烷化反应室后未参与反应,参与反应的是CO2和H2,因此反应物共有2种;
②根据流程图可知,气体分离器分离出的甲烷又送回燃烧室参与反应,因此可循环利用;
③详见答案。
29.(2026·广东深圳·中考真题)燃料燃烧是人类获取能量的最重要的途径,其中甲烷(、甲醇()是重要的燃料。
(1)请帮助桐斌和彭宽同学判断,天然气(主要成分)属于_____(可再生/不可再生)能源。
(2)甲烷沸点,甲醇沸点。从运输储存角度分析汪锐同学和佳佳同学应选________(选填“”或“”)用来做车载燃料。
(3)工业中高温条件下制备的化学反应如图所示,请帮助嘉贤同学和泽枫同学写出化学反应方程式_____________________。其中在化学反应中催化剂的质量和________保持不变。
(4)探究燃料的燃烧可提升化学反应的应用价值,已知16克完全燃烧放出热量为。
①已知完全燃烧为,和卓琪同学一起求3.2克完全燃烧产生的质量_____(根据化学方程式写出计算过程)。
②热值是物质完全燃烧放出热量与其质量之比,已知热值为,从热值的角度帮助肖亚同学分析_____(选填“”或“”)为最优燃料。
【答案】(1)不可再生
(2)
(3) 化学性质
(4) 解:设完全燃烧产生的质量为。
答:3.2克完全燃烧产生的质量为8.8克。
【详解】(1)天然气是古代生物遗体经过漫长地质年代形成的化石能源,短时间内无法从自然界得到补充,因此属于不可再生能源。
(2)甲烷沸点为,常温下是气体,运输储存需要高压液化设备,难度大、成本高;甲醇沸点为,常温下是液体,更便于车载场景下的运输和储存。
(3)根据反应微观示意图,反应物是和在高温和催化剂的条件下生成和,化学方程式略;
根据催化剂的定义,催化剂在化学反应前后的质量和化学性质都保持不变。
(4)①见答案。
②甲烷的热值为,远大于甲醇的,等质量下甲烷完全燃烧放出的热量更多,因此从热值角度是更优燃料。
30.(2026·贵州·中考真题)能源的合理开发与有效利用促进了社会发展。
资料显示:①辛烷是汽油的主要成分,含碳84.2%,热值为48.0kJ/g。乙醇为生物质燃料,含碳52.2%,热值为29.7kJ/g。②目前我国“新电网”采用不同发电形式并网供电,不同地区发电能源种类占比不同。
(1)能源的利用
①汽车通过汽油燃烧________(填“吸收”或“放出”)热量获得动力。
②等质量的辛烷和乙醇完全燃烧,产生CO2更多的是________。据此,有人说“可以用乙醇完全替代汽油作汽车燃料”,该说法的局限性是________。
③某燃油车每行驶100km排放CO218.5kg。电动汽车通过充电获得电能,不直接排放CO2,电能来源不同间接排放CO2的量不同。图1表示某电动汽车使用不同来源的电能时,每行驶100km间接排放CO2的量。构建“新电网”对实现碳中和的意义是________。
(2)燃料的开发
月球土壤含、、等物质。科学家利用、在作催化剂条件下,电催化生产、CO、等燃料,如图2所示,以满足人类在月球上生存的部分能源需求。
①制备甲烷的化学方程式为:,该反应中,若完全反应,理论上能制得________kg。
②“”构成的物质是________(填化学式)。
③“”构成的物质燃烧的化学方程式为________。
【答案】(1) 放出 辛烷 乙醇热值小,完全替代汽油需要消耗更多燃料,且乙醇原料、发动机改造等条件限制无法完全替代 提高清洁能源发电比例,降低电动汽车间接碳排放,减少二氧化碳排放,助力实现碳中和
(2) 160
【详解】(1)①所有燃烧反应都是放热反应,汽油燃烧释放热量,转化为汽车动力;
②根据质量守恒定律,辛烷和乙醇中碳元素全部转化到二氧化碳中,碳元素含量越高,生成二氧化碳越多,等质量下,辛烷中碳元素质量分数84.2%>乙醇52.2%,辛烷中碳元素更多,完全燃烧生成CO2更多;
乙醇热值更低,同等动力需要消耗更多燃料,完全替代汽油受原料产量、储存运输、发动机适配等条件限制;
③提高清洁能源发电占比,减少发电过程二氧化碳间接排放,降低电动汽车全生命周期碳排放量,助力碳中和。
(2)①设440kgCO2完全反应,理论上制得CH4的质量为。
, ;
②题图原料为H2O、CO2,产物为O2、CH4,因此由图可知黑球为C,白球为O,小球为H,则一个白球和一个黑球构成的物质为CO;
③“”构成的物质为H2,氢气和氧气燃烧生成水。
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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
化石能源的利用1
1.化石能源
化石能源是由古代生物的遗骸经一系列复杂变化而形成的,是不可再生能源。
三大化石能源是:煤、石油、天然气。
2.煤和石油
(1)煤:煤是复杂的混合物,主要含碳元素,还含少量的氢、氮、氧、硫等元素;将煤做燃料,主要利用碳与氧气反应放出的热量。
(2)石油:
①从地下直接开采出来的石油叫原油,是一种黏稠的液体;
②石油是混合物,主要含碳、氢元素;
③石油炼制的产品:沥青、石蜡、润滑油、柴油、煤油、汽油、液化石油气(沸点由高到低)等。
(3)石油和煤的综合利用
煤的干馏
石油的分馏
原理
隔绝空气加强热,使煤分解
将石油加热并使用催化剂炼制,再利用各成分的沸点不同进行分离
变化类型
化学变化
物理变化
产品及用途
焦炭(冶金原理)
石蜡(制成蜡烛)、沥青(铺路)
煤焦油、粗氨水(化工原料)
汽油、煤油、柴油,润滑油
焦炉煤气(重要燃料)
石油气(重要燃料)
【易错提醒】
①用作居民生活燃气的煤气,如果泄漏,不仅遇明火会引起爆炸,还会因含有一氧化碳使人中毒。
②将煤隔绝空气加强热,发生的是化学变化。
石油不可以直接作燃料,会浪费资源。
③煤和石油是混合物,它们综合利用的产品也都是混合物。
④“煤气”、“煤油”虽然名称中都有“煤”字,但不都是煤的产品。 “煤气”是煤的产品;“煤油”却是石油产品。
3.天然气
(1)天然气主要含有由碳、氢元素组成的气态碳氢化合物,其中最主要的成分是甲烷。在化石能源中,天然气是较清洁的能源。
(2)甲烷
化学式
CH4
物理性质
无色,无味的气体,密度比空气小,极难溶于水。
化学性质:
性
实验现象:产生蓝色火焰,罩在火焰上方的干冷的烧杯内壁出现水雾,倒转烧杯,注入少量澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊。
实验结论:甲烷中含有碳元素和氢元素;甲烷有可燃性,燃烧生成二氧化碳和水。
化学方程式:CH4+2O2 CO2+2H2O
(3)沼气
池沼中产生的沼气主要成分也是甲烷。把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵,就可产生沼气。
(4)可燃冰
可燃冰是在高压和低温条件下形成的,主要成分是甲烷水合物。具有热值高,储量巨大,有望成为未来新能源。若开发利用不当,可能引发地质灾害和温室效应加剧。
【知识拓展】
1. 检验某可燃物是否含碳、氢元素的方法:点燃,在可燃物上方罩一个冷而干燥的烧杯,烧杯内壁出现水雾,说明生成了水,证明含有氢元素;把烧杯迅速倒过来,立即注入澄清石灰水,变浑浊,说明生成了二氧化碳,证明含有碳元素。(如果某可燃物燃烧生成了二氧化碳和水,只能证明一定含碳、氢元素,可能含氧元素)。
2. 鉴别氢气、一氧化碳、甲烷:检验燃烧的产物(导出点燃,在火焰上方分别罩一个冷而干燥的烧杯,看烧杯内壁是否出现水雾现象;把烧杯迅速倒过来,立即注入澄清石灰水,看是否变浑浊。
降低化石能源的利用对环境的影响2
1.化石能源燃烧对空气造成的污染
(1)煤燃烧产生二氧化硫、氮的氧化物等污染物,溶于雨水引起酸雨。
(2)汽车尾气中的污染物:CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物和烟尘。
(3)大量化石燃料燃烧产生的二氧化碳会引起温室效应加剧,导致全球变暖。
2.减少化石能源的利用对环境的影响
提高燃料质量和改进使用技术,减少污染物的排放;
(1)推广使用脱硫煤;改进脱硫设备;用天然气代替煤;
(2)改进汽车发动机的燃烧方式,使用催化净化装置,加大尾气检测力度,推广使用电动汽车。
3.氢气
(1)作为新能源的优点:氢气无毒;燃烧放热多;燃烧产物是水,无污染;
(2)氢气的制取:
药品
锌粒和稀硫酸
原理
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
收集方法
向下排空法(密度比空气小)、排水法(难溶于水)
实验装置
(3)氢气目前不能广泛使用的原因:大量制取氢气储运成本太高;
(4)需解决问题:如何大量廉价的制取氢气;如何安全地运输、贮存氢气。
4.开发利用新能源
(1)最清洁、最理想的燃料: 氢能源
(2)正在开发和利用的其他能源:太阳能、风能、潮汐能、核能、生物质能等。
(3)能源消费结构的变化趋势:向清洁低碳方向转变。
【易错提醒】
①氢能、电能属于二次能源,是由太阳能、风能等一次能源人工转换得到的。
②氢氧燃料电池是将化学能直接转化为电能,而非先燃烧放热再发电。
③核能均属于不可再生能源;太阳能、风能、氢能、沼气才属于可再生绿色能源。
④制取氢气时,也可以将稀硫酸换成稀盐酸,但制得的气体可能会不纯,混有少量氯化氢气体。
化石燃料1
典例1(25-26九上·广东台山·期末)下列物质属于化石燃料的是
A.柴草 B.天然气 C.酒精 D.一氧化碳
变式1(25-26八年级下·山东泰安·期末)下列关于天然气、煤、石油的说法正确的是
A.天然气的主要成分是甲烷
B.石油的分馏和煤的气化、液化、焦化都是化学变化
C.煤在空气中加强热制得焦炭、煤焦油和煤气等产品
D.石油是一种由沸点不同的化合物组成的混合物,不加热就可以直接燃烧
变式2(26-27九年级上·湖北随州·阶段检测)如图是我国西汉青铜雁鱼灯及其示意图。灯油燃烧时,产生的烟气通过鱼身和雁颈导入雁体内水中,可减少对室内空气的污染。下列说法错误的是
A.转动灯罩隔绝空气,可使灯火熄灭
B.烟气中氧气、氮气体积比约为1∶4
C.利用了灯油的化学性质可燃性
D.雁腹中的水还能对灯体进行降温,减少灯油挥发
化石燃料对环境的影响2
典例1(2026·广东广州·二模)能源与生活息息相关。下列有关说法不正确的是
A.燃油汽车使用的化石能源不可再生 B.煤燃烧产生的二氧化碳会造成酸雨
C.液氢是高能燃料,且燃烧后产物无污染 D.乙醇汽油用作燃料可减少空气污染
变式1(25-26八年级下·山东淄博·期中)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2(25-26八年级下·黑龙江绥化·期末)下列说法错误的是
A.能产生温室效应的气体只有二氧化碳
B.使用脱硫煤可以减少酸雨的产生
C.氢气无毒,是一种清洁的高能燃料,已应用于航天、交通等领域。
D.发生CO中毒,轻度的应呼吸大量新鲜空气,严重的要立即送到医院进行救治。
氢气的制取3
典例1(25-26九年级下·河南周口·阶段检测)氢气是未来最理想的能源之一。下列有关氢气的说法不正确的是
A.氢气燃烧产物只有水,无污染
B.点燃氢气前必须检验纯度
C.氢气与氧气混合点燃一定会爆炸
D.氢气密度比空气小,可填充探空气球
变式1氢气制取与性质实验的部分操作示意图如图,正确的是
A.装入锌粒 B.制取并验纯
C.收集气体 D.检验燃烧产物
变式2(2026·山西运城·二模)如图是实验室制取氢气的实验装置,经小组同学讨论,认为该实验难以达到实验目的,理由是
A.使用的试剂不反应 B.试管①铁夹的位置靠上
C.试管②管口的方向向下 D.试管②中导管伸入过短
氢能4
典例1(25-26九上·广东东莞·一模)关于氢能的说法错误的是
A.燃烧产物无污染 B.属于可再生能源
C.需解决安全储存问题 D.能量转化效率为100%
变式1(25-26八年级下·山东潍坊·期末)可用于化学储氢,其贮氢与释氢过程如图所示,下列说法不正确的是
A.贮氢过程为高温,需隔绝空气防爆炸
B.贮氢过程中发生的是化合反应
C.贮氢吸收的比释氢释放的少
D.从反应条件及物质分析,此法储氢仍存在制氢、储运成本高的问题
变式2(25-26九年级上·四川广元·期末)据央视新闻报道:2023年3月25日,我国首次将光伏发电制成固态氢能应用于电力系统。
光伏发电制氢:利用太阳能产生的余电,将水分解并转化为氢气,可以得到“绿氢”。
固态储氢:利用固体与氢气发生物理吸附或化学反应等作用,可以把氢气储存起来。如镁系合金储氢原理之一是镁在一定条件下与氢气发生作用生成MgH2。
固态氢能发电:其形式之一是在一定条件下将固态储氢装置释放的氢气注入燃料电池。氢气在燃料电池中与氧气发生化学反应,产生直流电,可实现能量的转化,为我们提供“绿电”。
能源站通过氢能的制取、存储、发电、加氢一体化,实现“绿电”与“绿氢”之间的灵活转换,很好地解决了新能源发电的随机性、季节性波动强的难题。随着绿色、循环、低碳等技术的不断发展,化学正在为建设美丽中国贡献巨大力量!
依据所给信息,回答下列问题:
(1)氢能属于______(填“可再生能源”或“不可再生能源”)。
(2)电解水时,氢气在电源的______极生成。该反应的化学方程式为____________
(3)镁在储氢过程中有化学变化发生,判断的依据是过程中生成了______(填名称)。
(4)能与水反应生成氢氧化镁和氢气,该反应的化学方程式为____________。
(5)氢燃料电池工作时,能量转化形式为______能转化为电能。
甲烷的燃烧5
典例1(25-26九年级上·河北沧州·期末)《易经》记载:“泽中有火”“上火下泽”。这是对甲烷气体在湖泊沼泽水面上起火现象的描述。下列有关甲烷的叙述,正确的是
A.甲烷和氢气都是新能源 B.甲烷燃烧只生成水
C.甲烷是可燃冰的主要成分 D.甲烷与空气的混合物,被点燃时不可能会发生爆炸
变式1(25-26八年级下·山东烟台·阶段检测)天然气作为清洁燃料已进入千家万户,我们须时刻牢记安全用气。下列做法正确的是
A.天然气报警器安装在灶台下方
B.厨房出现天然气泄漏的臭味时,立即开灯检查
C.天然气的分子不做无规则运动,所以无气味
D.燃气热水器安装在通风良好的位置
变式2(26-27九年级上·广东佛山·阶段检测)阅读下列文字,回答问题。
甲烷()是天然气的主要成分,是一种无色、无臭的气体,密度小于空气,难溶于水且不和水反应,具有可燃性,在空气中燃烧发出蓝色火焰,生成和水。甲烷过多排放到空气中也会导致较严重的温室效应。
(1)甲烷的化学性质:_____________________(写1条)。
(2)若要收集一瓶甲烷气体可采用_________法,理由是_____________________________;
(3)点燃甲烷,在火焰上方罩一个内壁沾有澄清石灰水的烧杯,若______________,说明反应生成。
(4)根据题目信息,尝试写出甲烷燃烧的符号表达式:______________________________。甲烷燃烧________(填“属于”或“不属于”)化合反应。
化石燃料的合理利用1
1. 分类思维:精准区分易混概念边界
核心区分逻辑:先从「形成来源+再生周期」两个维度判断能源属性,煤、石油、天然气是古代生物遗骸经百万年地质变化形成的,属于不可再生的化石能源;沼气、乙醇等人工制取的燃料属于可再生能源,天然气虽相对清洁,但仍属于化石能源,不属于新能源。
进阶技巧:遇到“可再生/不可再生”辨析题,直接排除核能、化石燃料,其余太阳能、风能、氢能、沼气均归为可再生能源,避免掉入“天然气是新能源”的经典陷阱。
2. 变化思维:穿透物理/化学变化本质
核心辨析逻辑:煤的干馏是隔绝空气加强热,生成焦炭、煤焦油、煤气等新物质,属于化学变化;石油的分馏是利用各组分沸点不同进行分离,无新物质生成,属于物理变化,这是中考选择题的高频失分点。
进阶延伸:煤的气化、液化、焦化均属于化学变化,只有石油的分馏系列操作是物理变化,可直接形成判断条件反射,避免混淆。
3. 证据推理思维:从现象反推物质组成
甲烷燃烧实验进阶逻辑:点燃甲烷后,干冷烧杯内壁出现水雾,证明含氢元素;翻转烧杯加澄清石灰水变浑浊,证明含碳元素,通过产物元素组成,无需氧气参与即可推理出甲烷的元素构成,完全符合质量守恒定律的元素守恒逻辑。
实验细节陷阱:点燃甲烷前必须验纯,该操作可迁移到所有可燃性气体点燃前的安全要求,形成通用推理逻辑,无需单独死记单个气体的操作要求。
4. 环保思维:构建污染成因与治理闭环
污染分层逻辑:化石燃料燃烧的环境影响分三层:① 含硫/氮元素的燃料燃烧生成SO₂、NOₓ,引发酸雨;② 大量燃烧生成CO₂,加剧温室效应;③ 不完全燃烧生成CO和烟尘,造成空气污染。
脱硫工艺进阶点拨:石灰石湿法脱硫的核心是逆流喷淋,增大烟气与浆液的接触面积,高温环境下气体溶解度减小,会导致SO₂吸收效率下降,这是工艺流程大题的高频隐藏考点,可直接迁移到所有气体吸收类工艺的原理分析中。
5. 守恒思维:打通计算与资源利用的关联
质量守恒延伸:1kg天然气和1kg煤充分燃烧的产物对比中,煤燃烧产生的SO₂远多于天然气,因此“煤改气”能大幅降低酸雨污染,通过产物质量数据可直接推理出能源替代的环保意义,无需死记结论。
资源利用逻辑:化石能源综合利用的核心是“元素全利用”,将煤、石油中的碳氢元素转化为多种化工产品,比直接燃烧的资源利用率提升数倍,这也是“工业的粮食”“工业的血液”称号的本质原因。
◆能力强化练
1.(2026·广东广州·三模)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
2.(2026·河南周口·模拟预测)家用燃料的变迁见证了生活质量的飞跃,其大致历程为:薪柴→煤→液化石油气→天然气→未来燃料。下列有关家用燃料的叙述错误的是
A.将煤制成蜂窝状,可增大其与氧气的接触面积,使燃烧更充分
B.液化石油气属于化石能源,是纯净物
C.天然气泄漏时,应立即关闭阀门并打开门窗通风
D.氢能作为未来燃料,其燃烧产物无污染
3.(25-26九年级下·河南周口·阶段检测)氢气是未来最理想的能源之一。下列有关氢气的说法不正确的是
A.氢气燃烧产物只有水,无污染
B.点燃氢气前必须检验纯度
C.氢气与氧气混合点燃一定会爆炸
D.氢气密度比空气小,可填充探空气球
4.(2025·江苏常州·三模)下列关于能源的说法不正确的是
A.天然气是不可再生能源 B.太阳能电池利用了光—热转换
C.石油可通过分馏进行综合利用 D.氢能源具有无污染、热值高等优点
5.(25-26九年级下·重庆·期中)实验室制取氢气的部分操作如下图所示,其中正确的是
A.检查气密性 B.加入药品
C.收集气体 D.检验纯度
6.(25-26九年级下·四川成都·自主招生)“推动重点行业节能降碳改造,推进新能源开发利用”是我国实现“双碳战略”的重要抓手。下列措施不能降碳的是
A.大力发展火力发电 B.开发氢能替代化石能源
C.推广使用新能源汽车 D.加强碳捕集、利用与封存
7.(2026·河北石家庄·模拟预测)气体X可能是氢气、甲烷中的一种或两种,用如图所示装置验证其物质组成(无水硫酸铜为白色粉末,遇水变蓝)。下列分析错误的是
A.若仅观察到无水硫酸铜变蓝,则火焰呈淡蓝色
B.若澄清石灰水变浑浊,则无水硫酸铜一定变蓝
C.若无水硫酸铜变蓝,则气体X中一定含有氢气
D.该实验利用气体X燃烧的产物推断物质的元素
8.(25-26九年级上·云南曲靖·阶段检测)鉴别H2、CO和CH4三种气体,最简便的方法是
A.分别通入澄清石灰水
B.分别点燃,观察火焰颜色
C.分别通过灼热的氧化铜
D.分别点燃,在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,再向烧杯中注入澄清石灰水
9.(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
10.(25-26八年级下·山东泰安·期末)燃料、能源与生活息息相关,下列说法正确的是
A.石油分馏利用石油中各组分的沸点不同
B.将煤液化加工成汽油属于物理变化
C.化石燃料燃烧不会加剧温室效应
D.天然气属于可再生能源
◆综合拔高练
11.(26-27九年级上·江苏苏州·阶段检测)用氢、制氢、储氢是氢能研究的热点。
(1)用氢
①2022年北京冬奥会火炬“飞扬”以氢气为燃料。点燃氢气前需要______________(填操作方法)。
②氢燃料电池在公共交通中应用已较为成熟,其工作原理是氢气与氧气在一定条件下反应生成水,反应的化学符号表达式是______________。燃料电池工作时,将______能转化为电能。
(2)制氢
甲烷和水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一,主要流程如下:
已知:氧化钙(CaO)可以吸收二氧化碳,转化成碳酸钙(CaCO3)固体。
①转化Ⅰ发生反应的符号表达式为______________
②已知:(反应放热)。向该重整制氢体系中加入适量CaO,其优点是______________
(3)储氢
①物理储氢:液态氢是氢电池的燃料,氢气在高压下转化为液态氢进行存储。
②化学储氢:CO2和H2在Pd和MgO的催化下,转化为CH4和H2O,该反应的符号表达式为______________。
12.(25-26八年级下·山东烟台·期中节选)(4)锌粒与稀硫酸反应生成硫酸锌与氢气。兴趣小组利用图1制取氢气,并用量气管(有刻度)测定氢气的体积(氢气不易溶于水,实验过程中量气管内水不会溢出)。结合图2分析,反应结束后测量氢气体积时,为了减小误差,读数时要注意_______。
A.要保持量气管左右液面相平
B.应在t3时读取数值
C.反应后应该将大试管中残留的氢气全部排入量气管中
13.(25-26九年级下·重庆开州·期中)甲烷是一种较清洁的能源。某小组在实验室制取甲烷并验证其组成。
(1)装置甲还可以制取氧气,用该装置制取氧气时试管口略向下倾斜的原因是_____________,该反应的化学方程式为___________;
(2)实验前,用图乙所示方法检查装置气密性时,如果气密性良好,很快会出现的现象是 ____(填字母序号);
(3)甲烷难溶于水,密度比空气的小,实验室收集甲烷的方法是___________(写1种即可);
(4)下列能证明甲烷中含有碳、氢元素的现象有 (填字母序号)。
A.火焰呈淡蓝色
B.干燥的烧杯壁出现水雾
C.倒转烧杯,加入少量澄清石灰水,振荡后溶液变浑浊
14.(2026·山西阳泉·三模)为探究某未知气体是氢气还是甲烷,同学们在实验室中进行了如下实验。
实验方法:①点燃气体,在火焰上方罩一个干燥的小烧杯,观察烧杯壁上的现象。②迅速将烧杯倒过来,向烧杯中注入少量澄清石灰水,振荡,观察现象。
(1)实验现象:①气体燃烧,发出蓝色火焰,________。②澄清石灰水变浑浊。
(2)实验结论:该气体为________。
【问题与思考】
(3)点燃该气体前,一定要先________。上述实验中,气体燃烧的化学方程式为________。
(4)氢气和甲烷都可作燃料,与甲烷相比,氢气的优点是________。
15.(2026·云南昭通·模拟预测)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?
16.(25-26八年级下·山东日照·期末)奥运火炬燃料的变迁见证了人类能源技术的进步与环保理念的升级。同时,科学家们也在探索将大气中的转化为清洁能源的新路径。
(1)奥运火炬燃料的变迁史:柴草→液化石油气(主要含C、H元素)→丙烷()→氢气。
①柴草燃烧时,通常架空柴草使其燃烧得更旺,其中的原理是___________。
②用电火花引燃丙烷,这是为燃料提供的条件是____________。
③氢气是未来最理想的能源,请写出一个能生成氢气的化学方程式:__________________。
④火炬燃料的选择越来越“低碳化”。为助力“碳中和”,你的做法是________________。
(2)捕获与转化为燃料乙烷的研究
①富集的和在复合催化剂和光照条件下反应,原理如图所示,其化学方程式为___________;该反应中,复合催化剂的作用是__________。
②转化为乙烷的过程中,能量转化形式为光能转化为__________;从微观角度分析,该过程中不变的粒子是_______(写粒子符号)。
17.(25-26九年级上·山西大同·期末)西气东输
西气东输是中国距离最长、口径最大的输气管道,西起塔里木盆地的轮南,东至上海。全线采用自动化控制,供气范围覆盖中国西部、长三角、珠三角、华中地区的400多座城市。东西横贯新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、安徽、江苏、上海9个省区,全长4200千米。2025年6月,西气东输四线甘宁段成功投产。至此,西气东输四线全线贯通投产。截至2025年6月,从国家管网集团获悉,西气东输管道系统2003年以来累计向长三角地区输送天然气达5500亿立方米,折合替代标煤7.1亿吨,可减少排放二氧化硫1399.2万吨、粉尘3.98亿吨和二氧化碳8.04亿吨。
结合材料信息,分析思考、解决问题:
(1)天然气燃烧时发出______色火焰,其完全燃烧的化学方程式为______。
(2)西气东输中所使用的输气管道制作材料应具备的特点是______(写一点)。
(3)输气管道在输入天然气前要先通入氮气,这样做的目的是______。
(4)从文中可知,使用天然气可以缓解的环境问题有______。
(5)西气东输给我国东部地区带来的好处是______。
18.(2026·江苏徐州·模拟预测)兴趣小组在老师指导下进行气体制取和性质探究实验。
(1)实验室加热高锰酸钾制取氧气,反应的化学方程式为________,实验中还需要增加固定装置的仪器是________。排水法收集氧气时水槽中的水变成紫红色,可能的原因是________________。
(2)实验室用锌粒与稀硫酸反应收集一瓶比较纯净的氢气,请你从图A-H中选择合适的仪器________(填序号)进行组装,实验测定反应中生成的体积随反应时间变化的情况如图所示,已知:锌粒与稀硫酸反应放热。
①反应速率最大的时间段是________________。
②在和时间段里,反应速率不同的可能原因是________。
③实验室需要制取的进行性质实验,理论上至少需要含杂质的锌粒多少克________。(杂质不参加反应,本实验条件下密度为,写出计算过程,结果保留1位小数)
19.(25-26九年级下·上海闵行·阶段检测)氢能是人类未来的理想能源之一,制氢、储氢、释氢、用氢是氢能研究的热点。
项目一:制氢
根据生产来源和碳排放量不同,可将氢能分为以下三类。
(1)“灰氢”是用化石燃料制氢,过程中主要发生的是_____(填“物理”或“化学”)变化。从生成物的角度分析,该方法造成的环境问题是_____。
A.酸雨
B.温室效应增强
C.臭氧空洞
(2)以天然气为原料并采用如图流程制氢,最终制得的属于“蓝氢”,请分析作出此判断的依据。_____
(3)利用可再生能源电解水可以制得“绿氢”,该反应的化学方程式为_____。请列举除氢能之外的一种可再生能源_____。
项目二:储氢
(4)物理储氢:在高压下把氢气压缩储存于钢瓶中,发生变化的是_____。
A.氢分子的质量
B.氢分子的大小
C.氢分子间的间隔
D.氢分子的体积
(5)化学储氢:可利用Mg—Cu储氢合金与氢气反应生成金属氢化物MgH2,MgH2中氢元素的化合价为_____。
A. B. C.+1 D.+2
项目三:释氢
(6)的一种释氢过程如图所示,释氢开始时反应速率较快,然后逐渐减小。据图分析,反应速率逐渐减小的原因是_____。
项目四:用氢
(7)氢气是理想的燃料,原因是_____(任写一条)。
◆中考真题练
20.(2026·江苏南通·中考真题)通江达海的南通依托江海优势大力发展新能源产业。下列属于新能源的是
A.风能 B.煤炭 C.石油 D.天然气
21.(2026·江苏镇江·中考真题)化石燃料是重要的化工原料,其储量有限,须综合利用。下列属于煤的深加工产品的是
A.汽油 B.石蜡 C.柴油 D.焦炭
22.(2026·江苏常州·中考真题)美国森特勒利亚镇某煤矿内大火已燃烧60多年,预测还将燃烧250年。下列说法正确的是
A.矿井内的石灰石是可燃物 B.矿内温度超过煤炭着火点
C.煤炭燃烧不会产生有害物 D.250年后火因耗尽熄灭
23.(2026·四川南充·中考真题)近50年来我国家用燃料的变迁历程为:柴草→煤→液化石油气→天然气,燃料的变迁体现了人类对能源便捷、高效、清洁的追求。
(1)煤既是重要的燃料,也是重要的化工原料,其储量有限,是______能源(填“可再生”或“不可再生”),必须综合利用。
(2)液化石油气的主要成分是丙烷()、丁烷(),与燃煤相比,使用液化石油气可以减少导致酸雨的空气污染物有_____(填一种)。
(3)有时家用燃气灶的火焰呈现黄色,锅底出现黑色物质,此时需要_____(填“调大”或“调小”)灶具的进风口,使天然气完全燃烧。
24.(2026·四川攀枝花·中考真题)天然气是优质的燃料和化工原料。
(1)充分燃烧1 kg天然气和1 kg煤释放的热量和产生SO2的质量如下图。据图回答:与煤相比,天然气作为燃料具有的优点是_______。
(2)已知:常温常压下,天然气的密度为0.80 kg·m-3,含甲烷的质量分数为85%。在镍作催化剂、800~1000℃的条件下,甲烷与水蒸气反应生成CO和H2,该反应的化学方程式是_________________。若用这种方式制取H2(假设天然气中其它成分不与水蒸气反应),10.0 m3天然气最多制得氢气_______kg。
25.(2026·西藏·中考真题)阅读科普材料,请用所学化学知识回答下列问题。
冰滴咖啡(图1)是制作咖啡饮品的一种方式,设计者从中获取灵感设计出了一套声音艺术装置-《振动的时间》(图2)。该装置中有类似冰滴壶的容器里放着很多冰块,这些冰块慢慢融化,象征着地球上不断消融的冰川。如果打开开关,让水滴落下来,可以听到滴滴答答的声音。但这细微的声音通过音响的放大,会变成巨大的声响,像冰川表层崩塌的声音,也像冰川内部的“心跳声”。
(选自《我们爱科学》2023年3月,有删改)
(1)冰川不断消融,主要是因为大气中CO2含量不断上升,导致___________效应增强。
(2)大量使用化石能源导致CO2排放量增多。化石能源主要有煤、石油、 ___________,写出化石能源充分燃烧的一个化学方程式____________。
(3)CO2并不是破坏生态环境的“罪人”,而是有利于人类生存环境的“功臣”。写出CO2的一个用途__________________。
(4)开关可以控制冰水滴落的速度,象征着人类目前或许还有办法控制冰川的消融。请你写出控制大气中CO2含量增多的一条措施___________。
26.(2025·四川资阳·中考真题)中国传统文化对人类文明贡献巨大,许多诗句和典籍中都蕴含化学知识。
(1)西晋《蜀都赋》中有“火井沈荧于幽谷,高焰飞煽于天垂。”该句描写了天然气的燃烧。天然气中的甲烷完全燃烧的化学方程式为_______________________________。
(2)《三国志·吴书·周瑜传》记载,赤壁之战中,黄盖以“蒙冲斗舰数十艘,实以薪草,……时风盛猛,悉延烧岸上营落”。从燃烧条件分析,“时风盛猛”使火势更旺的原因是________________________。
(3)《梦溪笔谈》中描述了一种液体化石燃料:“颇似淳漆,燃之如麻,但烟甚浓,所沾帷幕皆黑”,该化石燃料是石油。下列说法错误的是__________。
A.石油属于不可再生能源
B.石油炼制可得到汽油、煤油和柴油
C.化石燃料包括煤、石油、天然气、氢气等
D.化石燃料只能通过燃烧加以利用
27.(2025·四川成都·中考真题)合理利用化石能源和开发新能源有利于能源结构优化。
(1)据图分析,目前我国能源消费中占比最大的能源是________,写出一种“其他能源”________。
(2)下列不属于石油炼制的产品是________(填序号)。
a.汽油 b.煤油 c.乙醇 d.液化石油气
(3)用天然气代替煤的优点是________。
(4)焦炭可与超临界水反应制备,化学方程式为。根据化学方程式计算,含600kg碳的焦炭最多制备的质量是多少?
28.(2026·江苏镇江·中考真题)、都是重要的化学能源。
Ⅰ.燃烧
在催化剂的作用下,以为燃料、为载氧体的化学链燃烧工作原理如图1所示。该装置工作稳定,燃料燃烧更充分。
(1)燃料反应器中发生反应的化学方程式为_____________。
(2)空气反应器排出的尾气中含量最多的气体为__________(填化学式)。
Ⅱ.联合、燃烧
(3)①与燃烧生成和,参加反应的与的分子个数比为_________。
②高温下,与还能反应生成和,该反应的化学方程式为__________________。
(4)一种联合、燃烧的工作原理如图2所示。
①甲烷化反应室中,参加反应的物质有_________种。
②该联合燃烧的过程中可循环使用的物质为_________。
③对比和的混合气体与的直接燃烧,联合、燃烧的优点为_________。
29.(2026·广东深圳·中考真题)燃料燃烧是人类获取能量的最重要的途径,其中甲烷(、甲醇()是重要的燃料。
(1)请帮助桐斌和彭宽同学判断,天然气(主要成分)属于_____(可再生/不可再生)能源。
(2)甲烷沸点,甲醇沸点。从运输储存角度分析汪锐同学和佳佳同学应选________(选填“”或“”)用来做车载燃料。
(3)工业中高温条件下制备的化学反应如图所示,请帮助嘉贤同学和泽枫同学写出化学反应方程式_____________________。其中在化学反应中催化剂的质量和________保持不变。
(4)探究燃料的燃烧可提升化学反应的应用价值,已知16克完全燃烧放出热量为。
①已知完全燃烧为,和卓琪同学一起求3.2克完全燃烧产生的质量_____(根据化学方程式写出计算过程)。
②热值是物质完全燃烧放出热量与其质量之比,已知热值为,从热值的角度帮助肖亚同学分析_____(选填“”或“”)为最优燃料。
30.(2026·贵州·中考真题)能源的合理开发与有效利用促进了社会发展。
资料显示:①辛烷是汽油的主要成分,含碳84.2%,热值为48.0kJ/g。乙醇为生物质燃料,含碳52.2%,热值为29.7kJ/g。②目前我国“新电网”采用不同发电形式并网供电,不同地区发电能源种类占比不同。
(1)能源的利用
①汽车通过汽油燃烧________(填“吸收”或“放出”)热量获得动力。
②等质量的辛烷和乙醇完全燃烧,产生CO2更多的是________。据此,有人说“可以用乙醇完全替代汽油作汽车燃料”,该说法的局限性是________。
③某燃油车每行驶100km排放CO218.5kg。电动汽车通过充电获得电能,不直接排放CO2,电能来源不同间接排放CO2的量不同。图1表示某电动汽车使用不同来源的电能时,每行驶100km间接排放CO2的量。构建“新电网”对实现碳中和的意义是________。
(2)燃料的开发
月球土壤含、、等物质。科学家利用、在作催化剂条件下,电催化生产、CO、等燃料,如图2所示,以满足人类在月球上生存的部分能源需求。
①制备甲烷的化学方程式为:,该反应中,若完全反应,理论上能制得________kg。
②“”构成的物质是________(填化学式)。
③“”构成的物质燃烧的化学方程式为________。
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